Article 生理：電位感知ドメインが埋め込まれた細胞膜の構造と水和 2009年11月26日 Nature 462, 7272 doi: 10.1038/nature08542 原子レベルの分解能で構造が解明された膜タンパク質の数が増えているにもかかわらず、本来の細胞膜環境中にあるタンパク質についての直接的な構造情報はごく少ない。この問題は、神経インパルスに応答する、電荷数の多いS1-S4電位感知ドメインに特にかかわりがある。それは、このドメインの脂質二重層との相互作用が電位活性化イオンチャネルの機能に極めて重要だからである。今回我々は、中性子回折、固体核磁気共鳴分光法と分子動態シミュレーションを用いて、S1-S4電位感知ドメインが存在する脂質二重膜の構造と水和を調べた。電位センサーは膜を貫通するように配向し、周囲の脂質二重層にあまり大きくない変形を引き起こし、細胞膜内でタンパク質と水分子が密接に相互作用していることが明らかになった。これらの構造的知見は、電位センサーが脂質膜と相互作用するように進化しながら、エネルギーおよび構造の撹乱を最小限に保つ一方で、水は細胞膜に入り込んで電荷をもつ残基を水和して膜貫通電場を形成することを示している。 Full Text PDF 目次へ戻る
