亜鉛トランスポーターZIPとZNTによる金属認識のメカニズム

Metal necognition mechanism of zinc transporter ZIP and ZNT

　高等生物の細胞内亜鉛ホメオスタシスは，亜鉛トランスポーターZIPとZNT，更にはメタロチオネインにより制御されている。ZIPは14種類，ZNTは10種類機能しており，ZIPは細胞外あるいは細胞内小器官から細胞質へと亜鉛を輸送し，ZNTはこの逆向きに亜鉛を輸送する。近年，クライオ電子顕微鏡の発達により，次々と膜タンパク質の構造が明らかにされている。クライオ電子顕微鏡は，X線結晶解析や核磁気共鳴（nuclear magnetic resonance；NMR）とは異なり，空間的な制限のないより天然に近い状態を解析できるため，金属イオンとタンパク質との構造変化の動的解析に優れている。このような構造解析やAlphaFold2などの機械学習，更には計算科学を統合した解析により，ZIPの基質特異性がどのように決定されているかも明らかにされつつある^1）。本稿では，ZIPとZNTによる金属認識メカニズムに関して最新の知見を紹介する。