Rodina cystathionin-β-syntázových (CBS) párových mediátorů transportu dvojmocných kovových kationtů (CNNM) se skládá ze čtyř integrálních membránových proteinů spojených s transportem Mg2+. Strukturně obsahují CNNMs velké cytosolické oblasti složené z CBS-páru a cyklické nukleotidové vazebné homologie (CNBH). Není známo, jak tyto domény regulují transportní aktivitu Mg2+. Zde jsme určili krystalové struktury cytosolických fragmentů ve dvou konformacích: Mg2+-ATP-analog a bez ligandu. Struktury odhalují otevřené a uzavřené konformace s funkčně důležitými kontakty, které nebyly pozorovány ve strukturách jednotlivých domén. Identifikovali jsme také druhou oblast vázající Mg2+ v doméně CBS-pair a jiné dimerizační rozhraní pro doménu CNBH. Experimenty s analytickou ultracentrifugací a izotermickou titrační kalorimetrií odhalily těsnou korelaci mezi vazbou Mg2+-ATP a dimerizací proteinu. Mutace, které blokovaly obě funkce, zabránily aktivitě buněčného efluxu Mg2+. Výsledky naznačují, že Mg2+ efflux je regulován konformačními změnami spojenými s vazbou Mg2+-ATP na CNNM CBS-pair domény.