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構造生物学：グルコース輸送体GLUT1〜4の細菌ホモログの結晶構造
Nature 490, 7420 doi: 10.1038/nature11524
グルコース輸送体は、疾患関連ヒトタンパク質GLUT1、2、3および4によって示されるように、微生物からヒトに至る多様な生物の細胞でのグルコース代謝にきわめて重要である。詳細な研究が行われているにもかかわらず、GLUT1〜4、あるいはこれらのホモログの構造情報はほとんどわかっていない。今回我々は、GLUT1〜4の大腸菌（Escherichia coli）ホモログであるXylEが、D-キシロース、D-グルコース、6-ブロモ-6-デオキシ-D-グルコースと複合体を形成した状態について、それぞれ2.8、2.9、2.6 Åの分解能で得られた類似した結晶構造を報告する。構造は、12個の膜貫通セグメントからなる典型的なMFS（major facilitator superfamily）フォールドと、4個のへリックスからなる独自の細胞内ドメインで構成されている。XylEは、外側を向き、部分的に閉じたコンホメーションで捕捉されていた。D-キシロースもしくはD-グルコースの認識を担う重要なアミノ酸の大部分がGLUT1〜4で不変であることから、機能や構造は保存されていると考えられる。構造に基づくGLUT1〜4のモデル作製から、疾患関連変異のマッピングと解釈が可能になる。今回報告した構造的、また生化学的情報は、グルコース輸送体だけでなく糖ポーター類全般について、作用機構解明のための重要な枠組みとなる。
