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構造生物学:ヒト可溶性グアニル酸シクラーゼの作用機構について構造から得られる知見
Nature 574, 7777 doi: 10.1038/s41586-019-1584-6
可溶性グアニル酸シクラーゼ(sGC)は、一酸化窒素(NO)の主要なセンサーである。sGCはNOシグナル伝達に中心的な役割を担っていて、多くの重要な生理的過程や病的状態に関わっているとされている。NOの結合はsGCの酵素活性を強化するが、NOがsGCを活性化する機構は分かっていない。今回我々は、ヒトsGCα1β1ヘテロ二量体について、さまざまな機能状態のクライオ(極低温)電子顕微鏡構造を明らかにした。これらの構造から、NOセンサーモジュールと触媒モジュールとの間をトランスデューサーモジュールが架橋していることが明らかになった。β1のH-NOX(haem-nitric oxide and oxygen binding)ドメインへのNOの結合が、センサーモジュールの構造再編成を引き起こし、トランスデューサーモジュールの曲がったコンホメーションが真っすぐな形へと切り替わる。その結果、触媒ドメインのN末端に動きが生じ、それによって触媒モジュール内でいくつかの構造変化が進められ、sGCの酵素活性が促進される。

