Molecular mechanism of amino acid harmonization: a paradigm of heterodimeric amino acid transporters

氨基酸协调的分子机制：异二聚氨基酸转运蛋白的范例

• 批准号: 22K06150
• 负责人: Wiriyasermkul Pattama
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06150/
• 关键词: transporter; amino acids; homeostasis; structure; exchanger; cystinuria; amino acid; mass spectrometry

高等真核生物がアミノ酸交換輸送体を保持する理由は、生体内のアミノ酸ハーモニーを維持し、ホメオスタシスを達成するためであると考えられる。これを実証するためには交換輸送の分子メカニズムの理解が重要である。Heterodimeric amino acid transporter（HAT）は、高等真核生物における代表的なアミノ酸交換輸送体ファミリーとしてよく知られている。しかし、交換輸送機能の意義や輸送に伴う構造変化といった分子メカニズムの詳細は解明されていない。本研究の目的は、HATのパラダイムであるrBAT - b0,+AT複合体を研究モデルとして、アミノ酸交換輸送メカニズムを解明することである。代表者らは、野生型rBAT - b0,+ATの構造を解くことに成功した。この構造は、基質を持たない内向きコンフォメーションを示し、輸送機構の一状態を説明できるものであった。また、rBAT-b0,+ATは幅広い種類のアミノ酸を受容するが、その認識部位は解明されていなかった。研究代表者は、複数のrBAT-b0,+ATの変異体を用いて、基質認識を詳細に検討した。輸送解析の結果、rBAT-b0,+ATは異なる種類のアミノ酸を認識する際に、それぞれ異なる残基で基質に結合することを明らかにした。また、構造情報とともに、rBAT-b0,+ATの基質となるアミノ酸種を認識するための鍵となる残基を提案した。これらのすべての結果は、HATのタンパク質構造と交換輸送機構の関係を説明する鍵になるものである。

The reason why higher eukaryotes maintain their acid-exchange transporters is that they maintain their acid-exchange transporters in vivo. It's important to understand the molecular transport of these molecules. Heteromeric amino acid transporter (HAT) is a representative of higher eukaryotes. The meaning of the function of exchange and transportation, the structure of transportation and molecular structure, the detailed explanation of transportation and molecular structure, etc. The purpose of this study is to investigate the structure of HAT-b0,+AT complexes and to elucidate their transport mechanisms. The representative of the wild-type rBAT - b0,+AT structure was successfully solved. The structure of the substrate is described in detail below. RBAT-b0,+AT is the type of acid in the amplitude range, and the recognition position is the same. The study representatives discussed in detail the use of multiple rBAT-b0,+AT variants and matrix understanding. The results of transport analysis, rBAT-b0,+AT, are different from those of other residues in the matrix. Structure information, rBAT-b0,+AT substrate, acid species recognition, bond residue proposal The results of this study are as follows: 1. The relationship between HAT mass transfer structure and transfer mechanism is explained.

项目成果

Insight into the recognition of different substrates in amino acid transporters: from structural information to biochemical analyses.

深入了解氨基酸转运蛋白中不同底物的识别：从结构信息到生化分析。

• 发表时间: 2022
• 作者: Sumire Sasaki;Megumi Koike;Kazuya Tanifuji;Minori Uga;Kota Kawahara;Aoi Komiya;Mizuki Miura;Yamato Harada;Yuki Hamaguchi;Shohei Sasaki;Yuji Shiozaki;Ichiro Kaneko;Ken-ichi Miyamoto;Hiroko Segawa;Wiriyasermkul P. and Nagamori S.
• 通讯作者: Wiriyasermkul P. and Nagamori S.

Integrative multi-omics and synthetic biochemistry unveil the hidden functions of the known transporters

综合多组学和合成生物化学揭示了已知转运蛋白的隐藏功能

• 发表时间: 2023
• 作者: 野邊悠太郎;増田真志;佐々木晧平;足立雄一郎;大南博和;竹谷豊;Wiriyasermkul P. and Nagamori S.
• 通讯作者: Wiriyasermkul P. and Nagamori S.

Biogenesis of heterodimeric amino acid transporter rBAT-b0,+AT

异二聚体氨基酸转运蛋白 rBAT-b0、AT 的生物发生

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuko Naito-Matsui;Hikari Asano;Kumiko Hamano-Takada;Takeshi Tsubata;Shogo Oka;Hiromu Takematsu;Wiriyasermkul Pattama;Wiriyasermkul Pattama
• 通讯作者: Wiriyasermkul Pattama