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構造生物学:菌類と植物のアセトヒドロキシ酸シンターゼの構造
Nature 586, 7828 doi: 10.1038/s41586-020-2514-3
アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS)はアセト乳酸シンターゼとも呼ばれ、フラビンアデニンジヌクレオチド、チアミン二リン酸、マグネシウムに依存して、分枝アミノ酸生合成の第1段階を触媒する酵素である。市販の50種を超える除草剤がこれを標的としている。AHASの活性と機能が最大になるには、触媒サブユニットと調節サブユニットの両方が必要である。今回我々は、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)のAHAS複合体(十六量体)の構造と、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)のAHAS複合体(十二量体)の構造を報告する。これらのAHAS複合体では、調節サブユニットがコアを形成し、そこに触媒サブユニット二量体が結合して、マルタ十字の形をとっていることが分かった。この構造から、触媒サブユニットと調節サブユニットが互いにコミュニケーションを取りながら活性化や分子アミノ酸によるフィードバック阻害の経路を提供する仕組みが明らかになった。また、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)のAHAS複合体が同様な構造をとることも判明し、AHAS類全体としての構造が、界を超えて保存されていることが実証された。

