細胞生物学：小胞体膜にある翻訳後タンパク質輸送装置の構造
Nature 566, 7742 doi: 10.1038/s41586-018-0856-x
多くのタンパク質は、真核細胞では小胞体膜にあるSec61タンパク質膜透過チャネルを通って、原核細胞では細胞膜にあるSecYチャネルを通って輸送される必要がある。非常に疎水性の高いシグナル配列を持つタンパク質は、まずシグナル認識粒子（SRP）によって認識され、次いで結合している翻訳中のリボソームの働きによって、翻訳と同時にSec61あるいはSecYチャネルを通って運ばれる。より疎水性の低いシグナル配列を持つ基質はSRPを迂回し、翻訳後にチャネルを通って運ばれる。真核細胞では、翻訳後の輸送は、Sec61チャネルともう1つ別の膜タンパク質複合体であるSec62-Sec63複合体の結合によって行われ、基質は内腔のBiP ATPアーゼによってチャネルを通って運ばれる。Sec62-Sec63複合体が、翻訳後のタンパク質輸送のためにSec61チャネルを活性化する仕組みは不明である。今回我々は、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）由来のSec複合体（Sec61チャネルとSec62、Sec63、Sec71、Sec72タンパク質で構成される）のクライオ（極低温）電子顕微鏡構造を明らかにした。Sec63がSec61チャネルの側面にあるゲートを大きく開き、チャネルのプラグ（塞栓）ドメインを動かすことなく、低疎水性のシグナル配列の脂質相への通過を準備する。チャネル側面の開口は、Sec63と、Sec61チャネルC末端側の半分にある細胞質ゾル側ループとSec61チャネルN末端側の半分にある膜貫通領域の両方との相互作用によって引き起こされる。Sec63の細胞質ゾル側のBrlドメインが、チャネルへのリボソームの結合を妨げ、Sec71とSec72を引き寄せて、それらを細胞質ゾルのHsp70と会合したポリペプチドの捕捉に適した位置に置く。この構造は、翻訳後のタンパク質輸送に向けたSec61チャネル活性化の仕組みを明らかにしている。
