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構造生物学：真核生物の環状ヌクレオチド依存性チャネルの構造
Nature 542, 7639 doi: 10.1038/nature20819
環状ヌクレオチド依存性チャネルは視覚や嗅覚に必須である。これらは電位依存性イオンチャネルスーパーファミリーに属するが、活性の制御は膜電位ではなく、細胞内環状ヌクレオチドによって行われる。今回我々は、線虫の一種であるCaenorhabditis elegans由来の環状ヌクレオチド依存性チャネルについて、環状グアノシン一リン酸（cGMP）が結合して開いた状態の構造の3.5 Å分解能での単粒子低温電子顕微鏡像を報告する。このチャネルは、異例な電位センサー様ドメインを持っており、電位依存性を欠くことがこれによって説明できる。カルボキシ末端のリンカーはS6と環状ヌクレオチド結合ドメインを連結しており、さらに電位センサー様ドメインと小孔ドメインとの両方と直接に相互作用していて、環状ヌクレオチド結合により誘起されるコンホメーション変化をゲートへと結び付けるゲート開閉リングを形成している。選択性フィルターは、機能的に重要なグルタミン酸のカルボン酸側鎖と骨格のカルボニルの3つのリングで裏打ちされている。この構造から、環状ヌクレオチド依存性チャネルのイオン透過、ゲート開閉や関連するチャネル病と、近縁のチャネルの環状ヌクレオチドによる修飾の機構を理解するための新たな枠組みが得られる。
