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生化学:カルシウムの解離にともなう、カルシウムポンプの構造変化

Nature 418, 6898 doi: 10.1038/nature00944

骨格筋では、カルシウムイオンは細胞質から筋小胞体と呼ばれる細胞内小器官へ濃度勾配に逆らって輸送される。筋細胞が興奮すると細胞質のカルシウムが増加するが、この輸送の結果、筋細胞は弛緩する。この能動輸送を行うCa2+ATPアーゼは、代表的なP型イオン輸送ATPアーゼである。ここでは、このイオンポンプのCa2+と結合していないE2状態の構造を分解能3.1Åで明らかにし、それを以前に解明したCa2+結合(E1Ca2+)状態の構造と比較する。強力な阻害剤であるタプシガーギンで安定化したE2状態の構造は、E1Ca2+状態とは大きく異なる。3つの細胞質ドメインは集まって単一の頭部をつくり、膜貫通ヘリックス10本のうち6本の配置が大きく変化する。この結果、カルシウムイオンは筋小胞体内腔へと放出され、細胞質側ではカルシウムイオンの流入路が形成される。

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