この研究は、イオン、糖、脂質、薬物を含む幅広い分子を輸送する原因となるATP結合カセット（ABC）トランスポーターとして知られるタンパク質複合体に焦点を当てました。研究者は、高度なイメージング技術を使用して、輸送サイクル中にABCトランスポーターの構造的ダイナミクスを視覚化しました。
彼らは、ABCトランスポーターが輸送プロセス中に一連の立体構造変化を受けることを発見しました。これは、細胞エネルギー通貨であるアデノシン三リン酸（ATP）の加水分解と密接に結びついています。 ATPの加水分解は、濃度勾配に対する分子の輸送を駆動するために必要なエネルギーを提供します。
具体的には、この研究では、輸送体へのATPの結合が一連の立体構造変化を開始し、高エネルギー中間状態の形成につながることが明らかになりました。この高エネルギー状態により、トランスポーターは分子を輸送して拘束することができます。その後、ATPの加水分解は追加の立体構造の変化を引き起こし、膜の反対側に輸送された分子が放出されます。
研究者はまた、ABCトランスポーターが輸送サイクル中に2つの方向の間で交互に立体構造の変化を受けることを観察しました。これらの交互の動きは、トランスポーターを初期状態にリセットするために不可欠であり、別の輸送ラウンドの準備ができています。
全体として、この研究は、ABCトランスポーターがATPエネルギーを利用して濃度勾配に対して分子を輸送する分子メカニズムの詳細な理解を提供します。この知識は、ABCトランスポーターを対象とした新しい治療戦略を開発することに重要な意味を持つ可能性があります。ABCトランスポーターは、がんや他の疾患における薬剤耐性に役割を果たすことが知られています。
