Our previous studies have shown the existence of organophosphate hydrolase (OPH) as a part of the inner membrane associated Ton complex (ExbB/ExbD and TonB) of Sphingobium fuliginis. We now show its involvement in iron uptake by establishing direct interactions with ferric-enterobactin. The interactions between OPH and ferric-enterobactin were not affected even when the active site architecture is altered by substituting active site aspartate with either alanine or asparagine. Protein docking studies further substantiated these findings and predicted the existence of ferric-enterobactin binding site that is different from the catalytic site of OPH. A lysine residue (82K) found at the predicted ferric-enterobactin binding site facilitated interactions between OPH and ferric-enterobactin. Substitution of lysine with alanine did not affect triesterase activity, but it abrogated OPH ability to interact with both ferric-enterobactin and ExbD, strengthening further the fact that the catalytic site is not the site for binding of these ligands. In the absence of interactions between OPHK82A and ExbD, OPHK82A failed to target membrane in E. coli cells. The Sphingobium fuliginis TonB-dependent transport (SfTonBDT) system was reconstituted in E. coli GS027 cells generated by deleting the exbD and tonB genes. The E. coli GS030 cells having SfTonBDT system with OPH showed increased iron uptake. Such an increase was not seen in E. coli GS029, cells having SfTonBDT system generated either by omitting OPH or by including its variants, OPHD301A, OPHD301N suggesting a role for OPH in enhanced iron uptake.

中文翻译：

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有机磷酸水解酶与铁-肠杆菌素相互作用，并与依赖于TonB的转运系统结合促进铁的吸收。

我们以前的研究表明，存在有机磷酸酯水解酶（OPH）作为Sphingobium fuliginis的Ton复合体（ExbB / ExbD和TonB）的内膜相关部分。现在，我们通过与铁-肠杆菌素建立直接的相互作用来表明其参与铁的吸收。即使通过用丙氨酸或天冬酰胺替代活性位点天冬氨酸改变了活性位点结构，OPH与铁-肠杆菌素之间的相互作用也没有受到影响。蛋白质对接研究进一步证实了这些发现，并预测了铁-肠杆菌素结合位点的存在与OPH催化位点不同。在预测的铁-肠杆菌素结合位点发现一个赖氨酸残基（82K）促进了OPH和铁-肠杆菌素之间的相互作用。用丙氨酸取代赖氨酸不会影响三酯酶活性，但它废除了OPH与铁-肠杆菌素和ExbD相互作用的能力，进一步加强了催化位点不是这些配体结合位点的事实。在OPHK82A和ExbD之间没有相互作用的情况下，OPHK82A无法靶向大肠杆菌细胞中的膜。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁摄取增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。但它取消了OPH与铁-肠杆菌素和ExbD相互作用的能力，进一步加强了催化位点不是这些配体结合位点的事实。在OPHK82A和ExbD之间没有相互作用的情况下，OPHK82A无法靶向大肠杆菌细胞中的膜。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁摄取增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。但它取消了OPH与铁-肠杆菌素和ExbD相互作用的能力，进一步加强了催化位点不是这些配体结合位点的事实。在OPHK82A和ExbD之间没有相互作用的情况下，OPHK82A无法靶向大肠杆菌细胞中的膜。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁摄取增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。进一步加强了催化位点不是这些配体结合位点的事实。在OPHK82A和ExbD之间没有相互作用的情况下，OPHK82A无法靶向大肠杆菌细胞中的膜。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁吸收增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。进一步加强了催化位点不是这些配体结合位点的事实。在OPHK82A和ExbD之间没有相互作用的情况下，OPHK82A无法靶向大肠杆菌细胞中的膜。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁摄取增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁吸收增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。在缺失了exbD和tonB基因而产生的大肠杆菌GS027细胞中，重构了短孢子虫TonB依赖性运输（SfTonBDT）系统。具有SfTonBDT系统和OPH的大肠杆菌GS030细胞显示铁摄取增加。在大肠杆菌GS029中没有观察到这种增加，该细菌具有通过省略OPH或通过包含其变体OPHD301A，OPHD301N而产生的具有SfTonBDT系统的细胞，提示OPH在增强铁摄取中的作用。