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綺麗に入っているもんだ

Crystal structure of a bacterial homologue of glucose transporters GLUT1–4

輸送体GLUTのバクテリアホモログXylEの構造.
糖は生物が生きて行くには必須の物質ということで,その輸送も大変重要な意味をもつものであります,と.

・E.coli由来のXylE構造をD-xylose, D-glucose and 6-bromo-6-deoxy-D-glucoseの三つの複合体として決定
・認識に関わる残基に付いて,変異体解析もあわせて確認
・GLUT1へホモロジーモデリングを行ない,これまでLacY等からでは分からなかった細胞内側にあるヘリックスの構造をモデリングしてみせた

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蓋がついている?

Structure and mechanism of a glutamate–GABA antiporter

細菌が胃のような酸性条件下で生き残る為には、細胞内からH+を排出していく必要がある。
その一つがグルタミン酸(C5H8NO4-)とGABA(C4H9NO2)を交換するGadCである。これにより1つプロトンがくみ出される。

・GadCは酸性条件下のみ働き、pH6.5以上では活性が低下する
・12本のTMドメインからなり、末端は細胞質側の出口に入り込むplugとなっている
・類似タンパクとの比較により、Gateドメインの剛体回転による輸送機構モデルを提唱

重要なのは真ん中

Crystal structure of a membrane-embedded H+-translocating pyrophosphatase

プロトン輸送性ピロホスファターゼの結晶構造解析@2.35Å.
ピロリン酸は化学式 H4P2O7 で表される無機化合物で,二つのリン酸間の結合が高エネルギー結合であり,この加水分解時のエネルギーを利用して,液胞内外のプロトン勾配を確立するという膜輸送体
プロトン勾配の形成という,割と重要そうな働きの割に詳しいことはあまり分かっていなかったそうな.

・非加水分解アナログ,イミド2リン酸との複合体構造
・基質は細胞質側に,Mg2+を介して認識されている
・プロトンの輸送経路は内側の6本の膜貫通ヘリックスで構成され,荷電性残基が経路を作っている


まるで見てきたみたい

Structural basis for iron piracy by pathogenic Neisseria

髄膜炎・敗血症・淋病などの原因菌であるナイセリア菌。こいつらがヒトの粘膜で生き残るためには、トランスフェリンから鉄原子を取ってくる必要がある。(トランスフェリンがかなり鉄を強固に捉えて遊離の鉄原子を不足させるため、そもそも存在自体に抗菌作用があるらしい)
というわけで、生き残りをかけた鉄の分捕り戦略の解明をして、ナイセリア菌をやっつける手を増やしとこうぜ、という研究。

・TbpA(トランスフェリン結合タンパク質A)-hTF(ヒトトランスフェリン)複合体結晶構造とTbpB(トランスフェリン結合タンパク質B・補助受容体)の結晶構造をそれぞれ決定
・TbpB-hTF複合体SAXSX線小角散乱)で、三者複合体を電子顕微鏡で構造を確認した
・TFのFe結合部位に入り込んだTbpAのL3 helix fingerが結合サイトの側鎖の配向を崩して取り出しやすくしている

そして、まるで見てきたかのようなムービー付きである。
http://youtu.be/aRILd0EAhP4

固定の鍵とは?

X-ray structures of LeuT in substrate-free outward-open and apo inward-open states

神経伝達物質ナトリウム共輸送体(neurotransmitter sodium symporters; NSS)は、(中略)神経伝達を終結させる膜内在タンパク質である。
という感じの前フリから始まるのだが、解いたのはその細菌ホモログにあたるLeuT。やはり例によって真核生物由来のタンパクは調製が難しかったようである。(参考)

今回の件は、外向き開状態で高分解能で解けていたものを、今度は何とかして他コンフォメーションで解いてやりましたよ、という話。

・外向きに開きやすい変異体と内向きに開きやすい変異体のそれぞれを作製
・コンフォメーションに特異的に結合し、かつ、反対のタイプには結合しない抗体を作製
・Fab化抗体との共結晶化により、内向きに開いた構造を決定した

トレードの価数は

Structural Insight into the Ion-Exchange Mechanism of the Sodium/Calcium Exchanger

ナトリウムイオンとカルシウムイオンの交換体Na+/Ca2+ exchanger略してNCXである。エックスって便利だね。クリスタルがXtalだったり。
話がずれた。
カルシウムをナトリウム勾配を利用して外に出す。なぜ重要かといえば、シグナル伝達によく使われているから。(神経とか)
とはいえ、いきなり高等生物はしんどいからかどうなのかMethanococcus jannaschiiでやってますね。

・NCX_Mj構造を1.9 Åで決定
・細胞外側に開いた構造で、中心部には4つのイオンが結合が確認できた
・ヘリックスの配置の対称性を利用して、細胞内側に開いた構造モデルを提唱


新しいことはなんですかー

Structures of the multidrug exporter AcrB reveal a proximal multisite drug-binding pocket

2002年に構造が報告されて以来、いろいろと研究されているRNDスーパーファミリーの多剤排出輸送体AcrB。日本人が解いたからなのか、結構web上にも日本語記事あるのよね。
こんなのとか「機能を分子シミュレーションで初解明」おもろいな。

・今までより大きめの薬剤との複合体結晶構造を明らかにした
・結合ポケットが二段構えに存在して、多様な基質認識を行なっていた
・変異体解析により、基質の輸送経路を詳細に示した


お手本のような構成

Crystal structure of a bacterial homologue of the bile acid sodium symporter ASBT

apical sodium-dependent bile acid transporter (ASBT) 頂端側ナトリウム依存性胆汁酸輸送体結晶構造解析。
……頂端側ってなんや(そこか!

http://ja.wikipedia.org/wiki/頂端膜
体の内腔側ってことですか。ふむ。

というわけで、コレステロールは高すぎると色々と問題が発生するので、胆汁酸として排出するわけですが、それを再度腸から吸収しなおして、再利用してしまう膜タンパク質。栄養素を無駄なく使うという意味では、いいヤツのようですが、高コレステロールの人には迷惑な話であり、阻害剤が必要である、と。

・髄膜炎菌(Neisseria meningitidis )由来のASBT細菌ホモログの分解能2.2 Å
・基質であるタウロコール酸と2つのNaとの複合体
・配列相同性はないにもかかわらず、ナトリウム/プロトン交換輸送体NhaAと非常によく似ている


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