Core Concepts
アミノ酸輸送体は、単一の適応変異によって基質範囲を大幅に拡大できることが示された。これにより、生物は新しい生態的地位を探索できるようになる。
Abstract
本研究では、出芽酵母のアミノ酸輸送体AGP1とPUT4の基質適応進化を実験的に解析した。
まず、これらの輸送体が予想以上に広範な基質範囲を持つことを明らかにした。次に、Cit、Asp、Gluといった新規基質への適応を目的とした進化実験を行った。その結果、単一の変異で基質範囲が大幅に拡大することが分かった。
具体的には、AGP1のI334N、A484G、A484T変異、およびPUT4のL207S変異が、新規基質の取り込みを可能にした。一方で、これらの適応変異は元の基質の取り込みにも影響を及ぼし、基質間のトレードオフが観察された。
このように、アミノ酸輸送体は単一の変異によって基質範囲を拡大できる。これにより、生物は新しい生態的地位を探索できるようになる。本研究は、膜輸送体の進化メカニズムを解明する上で重要な知見を提供している。
Stats
AGP1変異体のCitの取り込み速度は野生型の1.9倍~3.2倍に増加した。
PUT4-Sは、Aspとglumを新規基質として取り込むようになった。
PUT4-Sは、元の基質であるAla、GABA、Glyの取り込みを低下させた。
Quotes
"単一の適応変異が十分であり、狭い基質特異性の輸送体を広範な基質特異性を持つ輸送体に進化させることができる。"
"適応変異は元の基質の取り込みにも影響を及ぼし、基質間のトレードオフが観察された。"
"このように、アミノ酸輸送体は単一の変異によって基質範囲を拡大できる。これにより、生物は新しい生態的地位を探索できるようになる。"