膜受容体は、細胞膜に及ぶタンパク質であり、細胞が環境と通信できるようにするタンパク質です。それらは、細胞の成長、分化、代謝など、多くの細胞プロセスで重要な役割を果たします。ただし、膜受容体の構造と機能を研究することは、分離して視覚化することが困難であるため、困難でした。
現在、カリフォルニア大学バークレー校の生物物理学者のチームは、膜受容体の仕組みを覗くことができる新しい技術を開発しました。単一分子蛍光共鳴エネルギー移動(SMFRET)と呼ばれるこの技術は、蛍光色素のペアを使用して、膜受容体の2つの点間の距離を測定します。染料間の距離を測定することにより、研究者は受容体の形状と、リガンドに結合するとどのように変化するかを推測できます。
研究者は、SMFRETを使用して、細胞の成長と分化に関与する膜受容体である表皮成長因子受容体(EGFR)の構造と機能を研究しました。彼らは、EGFRが受容体を活性化するリガンドであるEGFに結合すると、一連の立体構造変化を受けることを発見しました。これらの立体構造の変化は、EGFRが下流のシグナル伝達経路を活性化し、細胞の成長を促進するために不可欠です。
この新しい技術は、膜受容体の構造と機能を研究するための強力なツールを提供します。これにより、研究者はこれらの受容体がどのように機能し、どのように細胞プロセスに貢献するかをよりよく理解することができます。この知識は、膜受容体を標的とし、さまざまな疾患を治療する新薬の開発につながる可能性があります。
参照:
* Wu、Y.、Strop、P。、およびDegrado、W。F。(2022)。単一分子FRETは、表皮成長因子受容体の立体構造ダイナミクスを明らかにします。国立科学アカデミーの議事録、119(37)、e2205641119。