応用生物学系 岸川淳一 准教授らの研究グループは、クライオ電子顕微鏡による小胞型モノアミン輸送体の分子基盤を解明しました
応用生物学系 岸川淳一 准教授らの研究グループは、ヒト由来小胞型モノアミントランスポーター2 (VMAT2)(用語1) の立体構造を、クライオ電子顕微鏡法 (cryo-EM)(用語2) を用いて解明することに成功しました (図1)。VMAT2は、ドパミンなどの神経伝達物質をシナプス小胞に輸送する重要な膜タンパク質であることから、精神疾患や神経変性疾患に関わる治療薬の標的分子とされています。本研究では、VMAT2の立体構造をアポ状態、ドパミン結合状態、阻害薬テトラベナジン結合状態の3つの状態で明らかにし、VMAT2の基質輸送機構および阻害薬による阻害機構を理解することができました。ドパミンの結合部位やプロトン結合推定部位の情報は、新薬開発において特に重要であり、精神疾患や運動障害に対する新しい治療法の創出が期待されます。
図.シナプス小胞における神経伝達物質の輸送を担当するVMAT2のcryo-EM構造
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本研究成果は、2024年9月16日に国際学術誌「Nature Communications」（外部リンク）に掲載されました。
＜用語解説＞
1) 小胞型モノアミントランスポーター (Vesicular monoamine transporter: VMAT)
小胞型モノアミントランスポーターは、細胞質で合成されたモノアミン (ドパミン、セロトニン、ヒスタミン、ノルアドレナリンなどの神経伝達物質) を開口放出に備えて小胞内に輸送、貯蔵する輸送タンパク質で、神経細胞末端にあるシナプス小胞に存在するVMAT2と、副腎のクロム親和性細胞の有芯小胞でみられるVMAT1の2種類に分類されます。VMATは精神?神経変性疾患の分子標的として注目されています。
2) Cryo-EM (Cryogenic electron microscopy)
クライオ電子顕微鏡法。タンパク質などの凍結した生体試料に電子線を照射し、試料の観察を行うために透過電子顕微鏡（TEM）を用いる。試料から得られた２次元投影像を単粒子解析技術により３次元再構成し、生体分子の立体構造を決定する。
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