Letter
生物物理：グルタミン酸輸送体ホモログの輸送動態
Nature 502, 7469 doi: 10.1038/nature12265
グルタミン酸輸送体は、シナプス間隙からグリア細胞やニューロンの細胞質への神経伝達物質の取り込みを触媒する膜内在性タンパク質である。その作用機構には、細胞外（外側）を向いたコンホメーションと細胞内（内側）を向いたコンホメーションの間での移行が関与しており、これによって基質結合部位が細胞膜の内外どちらかにアクセス可能となる。この過程では、三量体骨格内の3つの分離した輸送ドメインが膜を貫いて動くと考えられている。我々は、単一分子蛍光共鳴エネルギー移動（smFRET）画像化法を用いて、グルタミン酸輸送体の細菌ホモログにおける輸送ドメインの大規模な動きを直接観察した。単一イオンチャネルでパッチクランプ法により最初に記録されたバーストパターンと似て、個々の輸送ドメインが静止期と急速転移期の間を行き来することが明らかとなった。我々は、輸送ドメインが二重層を横切って動く前に三量体骨格から離れることによって、グルタミン酸輸送体が動的モードに切り替わるという機構を提案する。基質を積載した輸送ドメインのこのような自発的脱離は、続いて起こる膜貫通運動に比べて約100倍遅く、輸送サイクルの速度を規定している可能性がある。
