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生物物理学：二次性輸送の単一分子分解能での定量化
Nature 575, 7783 doi: 10.1038/s41586-019-1747-5
二次性能動輸送体は、多数の生理的過程に不可欠で、電気化学的イオン勾配のエネルギーを用いて、細胞膜を横切る基質輸送を行っている。これらの輸送体の輸送速度が遅く、アンサンブル法に固有の限界があることが、そうした作用機構の研究に取り組む上での障害となってきた。今回我々は、二次性輸送体の神経伝達物質ナトリウム共輸送体（neurotransmitter:sodium symporter；NSS）ファミリーを代表するMhsT輸送体のそれぞれについての活性を、脂質二重層を横断する個々の基質分子の輸送を画像化することで、単一代謝回転および多重代謝回転の両方の分解能で定量化した。MhsTは、生理的機能に適した向きの場合にのみ活性があること、また輸送サイクルの律速段階は輸送される基質の性質によって変化することが分かった。これらの知見は、細胞外のアロステリックな基質結合部位が、輸送される基質が放出された後に、輸送体が外向きの状態に戻る速度など、輸送機構の複数の律速段階を調節することに一致している。
