モノカルボン酸輸送体１，　４の基質選択性の違いを決定する分子メカニズムの解明

hMCT1, 4の基質選択性を決定するアミノ酸残基の同定hMCT1のM69, F367残基のどのような物理化学的性質がhMCT1の基質選択性に影響を与えるのか検証するため、当該残基に飽和変異 (M69X, F367X) を導入しその基質輸送活性を評価した。M69X変異体については一部に輸送活性が認められたが、そのL-OPro輸送能はL-乳酸輸送能と比較して減少した。この結果から、L-OProの効率的な輸送にはMet側鎖の疎水的かつ長い直線構造が必要であることが示された。また、F367X変異体については活性が残存した全ての変異体において、そのL-OPro輸送能がL-乳酸輸送能と比較して低下したが、F367L変異体はその影響が小さかった。この結果から、L-OProの輸送にはF367残基の占める位置にγ位で分岐した側鎖構造が必要なことが示された。hMCT1とそのリガンド間の相互作用に与えるM69L, F367Y変異の影響について検証するため、hMCT1とL-OPro類縁体との結合親和性について評価した。L-OProの1位のN原子のC原子への置換により、M69L, F367Y変異体のリガンドへの親和性が増大した。これより、M69, F367残基がL-OProの-NH-構造の認識に関与していることが示唆された。さらに、hMCT1変異体のL-乳酸およびCPCに対するKi値の比較により、母核構造の剛直化ならびにβ位酸素原子の炭素原子への置換によるリガンド認識性への影響について評価した。L-乳酸からCPCへの構造変換により、hMCT1-WTのリガンドへの親和性が減少した。これより、L-乳酸のフレキシブルかつ極性を有する構造への認識にはM69, F367残基が重要であることが示唆された。

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