構造物理学：天然に存在する陰イオン透過型チャネルロドプシンGtACR1の結晶構造

クリプト藻類Guillardia thetaで発見された、自然界に存在する陰イオンチャネルロドプシン1（ACR1）はチャネルロドプシンのバリアントで、異種生物で発現させると光駆動型の高い陰イオン透過性と高い陰イオン選択性を示すため、光遺伝学で光により神経発火を阻害するのに使われている。しかし、ACR1に関する分子レベルの知見は得られていない。それは光駆動型ACR1の陰イオン透過性の基盤に関する構造情報がないためである。今回我々は、G. theta由来ACR1の結晶構造を2.9 Å分解能で示す。その構造から、細胞外ドメイン、レチナール結合ポケット、シッフ塩基部位および陰イオン透過経路にわたる特徴的な構造が明らかになった。電気生理学的および分光学的解析とともに、これらの知見は天然に存在する光駆動型陰イオン透過の基本的な分子基盤を明らかにするもので、次世代光遺伝学ツール設計のための枠組みを提供する。

目次へ戻る