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【論文掲載】甘味・うま味・苦味物質の認識に必要なATPチャネルの構造可視化に成功

味の認識は、人間にとって重要な機能です。Calcium homeostasis modulator 1(CALHM1)は、ヒトを含む多くの哺乳類で、甘味・うま味・苦味物質の認識に必要なチャネルです。舌にある味蕾細胞の細胞膜に発現し、活動電位に依存してATPを放出することにより、味覚情報を味覚神経に伝達します。しかし、そのCALHM1がどのようにATPを透過するのか、また、CALHM1のホモログが同様の構造をとっているのかなど、明らかにされていないことが多くありました。
今回、東京大学大学院理学系研究科の濡木教授らのグループは、京都府立医科大学の樽野教授らのグループとの共同研究のもと、CALHM1及びそのファミリーの立体構造を、クライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析法によって決定しました。決定した立体構造から、CALHM1のATP透過機構およびCALHMファミリーの多量体化の構造基盤が明らかとなりました。この研究により、今後CALHMファミリーに関連した疾患の研究が進展していくことが期待されます。
本研究成果は日本時間2020年7月18日に米国科学雑誌 Science Advancesのオンライン版に公開されます。
 

発表ポイント

◆甘味・うま味・苦味物質の認識に必須のチャネルであるCALHM1と、そのファミリーの立体構造を解明しました。
◆CALHM1のATP透過機構およびCALHMファミリーの多量体化メカニズムを初めて明らかにしました。
◆今後、アルツハイマー病などのCALHMファミリーに関連した疾患や、味の感受に関わる研究が進展していくことが期待されます。
 

発表者

出村 奏恵(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 博士課程1年)
草木迫 司(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 助教)
志甫谷 渉(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 特任助教)
平泉 将浩(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 博士課程2年
田辺三菱製薬株式会社創薬本部創薬基盤研究所 研究員)
樽野 陽幸(京都府立医科大学大学院医学研究科細胞生理学 教授)
濡木  理(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 教授)

 

発表雑誌

雑誌名:「Science Advances」
論文タイトル:Cryo-EM structures of calcium homeostasis modulator channels in diverse oligomeric assemblies
著者:Kanae Demura(1), Tsukasa Kusakizako(1), Wataru Shihoya(1), Masahiro Hiraizumi(1), Kengo Nomura, Hiroto Shimada, Keitaro Yamashita, Tomohiro Nishizawa, Akiyuki Taruno*, Osamu Nureki*.
(1)同等貢献 *共同責任著者
DOI番号:10.1126/sciadv.aba8105
アブストラクトURL:https://doi.org/10.1126/sciadv.aba8105
 
プレスリリース資料は こちら
 

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