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構造生物学：DMTスーパーファミリーの輸送体YddGによるアミノ酸排出の構造基盤
Nature 534, 7607 doi: 10.1038/nature17991
DMT（drug/metabolite transporter）スーパーファミリーは、真核生物や細菌、アーキアに広く見られる膜輸送体の大きなファミリーであり、これには毒性化合物や代謝産物など非常に広範囲にわたる基質を排出する輸送体が含まれる。細菌由来のDMTタンパク質であるYddGは、芳香族アミノ酸や外来の毒性化合物を排出する役割を持ち、細胞恒常性などに寄与している。本研究では、YddGの構造的、また機能的解析を行った結果を報告する。まずリポソームを用いた解析により、大腸菌（Escherichia coli）と硫黄酸化細菌のStarkeya novella由来のYddGがさまざまなアミノ酸を排出することが分かった。次いで、S. novella由来YddGの結晶構造を2.4 Å分解能で解明した。その結果から、外向き開状態にあるYddGは10本の膜貫通セグメントからなる、新規の膜輸送体トポロジーを有することが明らかになった。その全体構造は、分子の中央に大きな基質結合ポケットを持つバスケット型をしていて、2回の擬対称性で関係付けられる逆向きの構造的繰り返しにより構成されている。この分子内対称性を基に、我々は、内向き開状態の構造モデルと基質輸送の際のコンホメーション変化の機序を考案し、このモデルを生化学解析により検証した。これらの知見は、DMTスーパーファミリータンパク質の輸送機構の構造的基盤を与えるものである。
