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、さまざまな細胞プロセスで重要な役割を果たします。しかし、膜受容体の研究は、その複雑な構造と動的な性質のために挑戦的でした。
現在、カリフォルニア大学バークレー校の生物物理学者は、「単一分子蛍光共鳴エネルギー伝達」（SMFRET）と呼ばれる技術を使用して、膜受容体を研究する新しい方法を開発しました。この手法により、研究者はタンパク質分子の2つの点間の距離をナノメートルスケールの精度で測定することができます。
研究者は、SMFRETを使用して、細胞の成長と増殖に関与する膜受容体である表皮成長因子受容体（EGFR）の構造とダイナミクスを研究しました。彼らは、EGFRがリガンドである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。これらの変化により、EGFRは他のタンパク質と相互作用し、細胞の成長につながるシグナル伝達カスケードを開始できます。
研究者は、彼らの新しい技術は他の膜受容体の構造とダイナミクスを研究するのに役立つと言います。これにより、細胞が環境とどのように通信するか、膜受容体がどのように病気に寄与するかをよりよく理解することができます。
smfretはどのように機能しますか？
Smfretは、2つの蛍光色素を使用して分子上の2つの点間の距離を測定する技術です。 2つの染料は分子の異なる部分に取り付けられており、それらが近くにいると、それらが遠く離れているときとは異なる色の光を放出します。
研究者は、SMFRETを使用して、EGFRの2つのポイント間の距離を測定しました。 1つの染料はEGFRの細胞外ドメインに取り付けられ、もう1つの色素が膜貫通ドメインに付着していました。 EGFRがEGFに結合すると、2つの染料間の距離が減少し、EGFRが立体構造の変化を受けたことを示しました。
この研究の意味は何ですか？
研究者は、彼らの新しい技術は他の膜受容体の構造とダイナミクスを研究するのに役立つと言います。これにより、細胞が環境とどのように通信するか、膜受容体がどのように病気に寄与するかをよりよく理解することができます。
たとえば、研究者は、その手法を使用して、Gタンパク質共役受容体（GPCR）の構造とダイナミクスを研究できると述べています。 GPCRは、視力、匂い、味を含むさまざまな細胞プロセスに関与する膜受容体の大きなファミリーです。 GPCRの調節不全は、癌や心臓病などのさまざまな疾患に関連しています。
研究者は、彼らの技術がGPCRや他の膜受容体を標的とする新薬を特定するのに役立つと言います。これは、さまざまな病気の新しい治療につながる可能性があります。
