生化学：グルコース輸送体SGLTファミリーの構造と輸送機構

グルコースは生細胞の一次エネルギー源である。小腸ではナトリウム濃度勾配がグルコースの能動的取り込みを駆動していることが1960年代に発見され、これが先駆けとなって、基質の電気化学的勾配に逆らう移動を、共役移動する別の基質からのエネルギーを使って行うことができる二次性能動輸送体という考え方がもたらされた。それに続いて、Na⁺/グルコースの共役した輸送が、ナトリウム–グルコース共輸送体（SGLT）により仲介されていることが明らかになった。SGLTは小腸でのグルコースおよびガラクトースの能動的吸収、また、腎臓でのグルコースの再吸収に関わっていて、糖尿病の多数の治療薬の標的となっている。SGLTファミリーの複数のメンバーは、グルコース以外の重要な代謝物の輸送にも関わっている。今回我々は、典型的なSGLTであるヒトSGLT1と、同じファミリーに属する近縁のモノカルボン酸輸送体SMCT1のクライオ電子顕微鏡構造を報告する。これらの構造、および分子動力学シミュレーションおよび機能研究の結果によって、SGLTの構造が明確になり、また基質の結合と選択性の機構が明らかにされて、SGLT1の水に対する透過性の解明が進んだ。今回の結果からは、SGLTの多面的な機能についての手掛かりが得られる。

目次へ戻る