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Issue No. 5 · Sunday

2026.10.11

10月10日に論文データベースへ登録された論文から

7Articles
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New Structure4Structure Update3

Today’s Structures

1 / 2
Contents
  1. WzmWzt (M. tuberculosis)基質とATPで構造が切り替わる、結核菌のガラクタン輸送体
  2. Human HLA-DR3–Ro60 peptideRo60ペプチドは、HLA-DR3の上で3つの残基をTCRに向ける
  3. NsRufO (P450)P450酵素RufOのニトロ化には、基質のヒスチジンが欠かせない
  4. Rho (M. tuberculosis)結核菌のRhoは、天然変性のNIDで転写停止の目印を選ぶ
  5. Human NHEJ short-range complex + Pol λDNA修復の複合体に、Pol λはBRCTとN末端で取り付く
  6. Mouse WDR5–PER2 WBM peptide体内時計のPER1とPER2は、WDR5の別々の場所に結合する
  7. PDB 公開待ちPSII C2S2 (Arabidopsis)強光と高温でPSIIはアンテナを失い、重炭酸イオンも抜ける

Contents

7 Articles
  1. 構造図：WzmWzt（結核菌）

    Picked up·New Structure

    WzmWzt (M. tuberculosis)

    基質とATPで構造が切り替わる、結核菌のガラクタン輸送体

    3つの状態をクライオ電顕で解析。ゲートヘリックスの動きが輸送のカギを握る

  2. 構造図：HLA-DR3–Ro60ペプチド（ヒト）

    New Structure

    Human HLA-DR3–Ro60 peptide

    Ro60ペプチドは、HLA-DR3の上で3つの残基をTCRに向ける

    自己抗原ペプチドと結合したHLA-DR3の初の結晶構造（2.87 Å）。TCRを組み込んだTregは抑制力が約2倍に

  3. 構造図：NsRufO（P450）

    New Structure

    NsRufO (P450)

    P450酵素RufOのニトロ化には、基質のヒスチジンが欠かせない

    抗生物質ルフォマイシンの合成で、His-5を介したプロトンの受け渡しが関わる可能性がある

  4. 構造図：Rho（結核菌）

    New Structure

    Rho (M. tuberculosis)

    結核菌のRhoは、天然変性のNIDで転写停止の目印を選ぶ

    NIDを欠くと、Rhoが見つけるRut部位は1759か所から47か所に減った

  5. 構造図：NHEJ短距離複合体＋Pol λ（ヒト）

    Structure Update

    Human NHEJ short-range complex + Pol λ

    DNA修復の複合体に、Pol λはBRCTとN末端で取り付く

    Pol λとPNKPは同じ複合体の中で協力して、切れた末端を整える

  6. 構造図：WDR5–PER2 WBMペプチド（マウス）

    Structure Update

    Mouse WDR5–PER2 WBM peptide

    体内時計のPER1とPER2は、WDR5の別々の場所に結合する

    PER2はCRYと取り合う場所に、PER1は別の場所に結合する。PER2側を結晶構造で確認した

  7. PDB 公開待ち

    Structure Update

    PSII C2S2 (Arabidopsis)

    強光と高温でPSIIはアンテナを失い、重炭酸イオンも抜ける

    シロイヌナズナのPSIIを2.74 Åで解析。D1のHis252が内側を向き、自己切断を招く可能性がある

Picked up Today’s Structure2026.10.111 Article

基質とATPで構造が切り替わる、結核菌のガラクタン輸送体

3つの状態をクライオ電顕で解析。ゲートヘリックスの動きが輸送のカギを握る

PaperRecognition and mechanism of M. tuberculosis cell wall galactan transport

First authorChuancun Wei (ShanghaiTech University, China)

CorrespondingRainer Kalscheuer (Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany), Gurdyal S. Besra (University of Birmingham, UK), Lu Zhang (ShanghaiTech University, China)

JournalNature Communications

Published2026.01.01

LicenseCC BY-NC-ND 4.0

構造図：WzmWzt（結核菌）
3D を読み込んでいます
RCSB で開く ↗ドラッグで回転 · クリックで拡大して周囲のアミノ酸を表示

Proteins & Nucleic Acids

  • Wzm（膜貫通）Probable O-antigen/lipopolysaccharide transport integral membrane protein ABC transporter RfbD
  • Wzt（ATP 結合）Probable O-antigen/lipopolysaccharide transport ATP-binding protein ABC transporter RfbE

Ligands

  • LLG3の脂質（推定）A1E8P[(2~{Z},6~{E})-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trienyl] dihydrogen phosphate
構造の比較：基質（LLG3）結合型とATP 結合型
疑問・課題
ABC輸送体のWzmWztは、結核菌の細胞壁の材料になる糖鎖（ガラクタン）を膜の向こう側へ運ぶ。その運び方は未解明だった。
アプローチ
基質とみられる分子が結合した状態、ATPが結合した状態など、WzmWztの3つの姿をクライオ電顕で調べた。
結果
基質が結合した状態ではゲートヘリックスが上向きに伸び、ATPが結合すると約40 Å下向きに動いて、2つのWztが合わさって二量体になった。
わかったこと
基質が結合するとゲートヘリックスが伸び、二量体になる準備が整う。ATPで二量体になると基質の居場所がつぶれ、基質は膜の通路へ押し出されると考えられる。
残された課題
界面活性剤DDMが入った中間的な状態が、細胞内でも起こるかは未確認。
原著論文を開くNat Commun · 英語 · 外部サイト

Highlights

LLG3と推定した密度は、TMDだけでなくNBDにも接する。ABC輸送体の構造では見られていなかった様式だ。ただし密度から基質の完全な同定はできず、著者は追加の検証が必要だとしている。

原文

“Unexpectedly, each LLG3 is engaged in interactions not only with the two TMDs, but also with the two NBDs”Results

基質結合状態ではNBDのゲートヘリックスが完全に上向きに伸びてTMDと基質に接する。ATPが結合するとゲートヘリックスは約40 Å離れた下向きの状態に移り、NBDが二量化する。TMDのArg48が基質結合部位から外れ、基質が上へ動く足がかりになると推定している。

原文

“The distance between the upward and downward gate helix is ~ 40 Å by measuring the Cα of Ala36”Results

TMD中央の空洞にはDDM分子が2つ入った中間的な状態も捉えた。著者はこの状態が生理的かどうかは未確定とし、LLG3とDDMの結合部位を、立体構造特異的な阻害剤探索の足場になるとしている。ガラクタン経路の阻害剤は報告がない。

原文

“Whether the DDM-bound conformation is physiologically relevant remains to be determined.”Results

Lab Notes

発現系
スメグマ菌（M. smegmatis）で共発現。内在の脂質を複合体ごと回収できる。
コンストラクト
Wzt N末端にFLAGタグ。野生型は精製できず、Walker B変異E183Qで精製に成功。
精製
LMNGまたはDDMで可溶化し、抗Flagレジン → サイズ排除クロマトグラフィー（Superose 6）。LMNG試料はGDNに置換。
結晶化／グリッド作製
Quantifoil R0.6/1 Cu 300メッシュ、Vitrobot Mark IV 4°C・湿度100%、ブロット3秒。
データ収集・解析
Titan Krios＋Gatan K3、ピクセルサイズ0.832 Å、総線量60 e⁻/Ų。cryoSPARCで処理。

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New Structure2026.10.113 Articles

Ro60ペプチドは、HLA-DR3の上で3つの残基をTCRに向ける

自己抗原ペプチドと結合したHLA-DR3の初の結晶構造（2.87 Å）。TCRを組み込んだTregは抑制力が約2倍に

PaperTregs transduced with a Ro60-reactive TCR have increased immunosuppressive functions in Sjögren’s disease

First authorZhi Feng Sherman Lim (Monash University, Australia)

CorrespondingJoshua D. Ooi (Monash University, Australia)

JournaliScience

Published2026.09.28

LicenseCC BY 4.0

構造図：HLA-DR3–Ro60ペプチド（ヒト）
3D を読み込んでいます
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Proteins & Nucleic Acids

  • HLA-DRα鎖HLA class II histocompatibility antigen, DR alpha chain
  • HLA-DRβ鎖（DRB1）HLA class II histocompatibility antigen DR beta chain
  • Ro60 ペプチドRNA-binding protein RO60
疑問・課題
シェーグレン病では、HLA-DR3が自己抗原Ro60の断片をT細胞に見せる。しかしその結合の構造は、これまで分かっていなかった。
アプローチ
Ro60ペプチドを結合したHLA-DR3の結晶構造を決め、Ro60に反応するTCR（T細胞の受容体）を組み込んだ制御性T細胞（Treg）も作った。
結果
ペプチドは標準的な向きで結合し、P2・P5・P8の3つの残基が外に出てTCRと接する位置にあった。
わかったこと
このTCRを組み込んだTregは、Ro60に反応する炎症を、通常のTregより約2倍強く抑えた。
残された課題
導入したTregの性質と安定性を、さまざまな条件で調べることが今後の課題とされる。
原著論文を開くiScience · 英語 · 外部サイト

Highlights

HLA-DR3に自己抗原ペプチドが結合した初の構造だと著者は述べる。これまではCLIP複合体に限られていた。分解能は2.87 Åで、Rfreeは29.9%とやや高い。

原文

“the Ro60369–383 peptide adopts a canonical register, with the 9-mer binding core defined as FLLAVDVSA.”Results

HLA-DR3は発現収量が低く、Ro60ペプチドの直接発現は約0.3 mg/Lだった。CLIPのポケット4をAspにした変異（P4D）で約11 mg/Lに上がり、熱安定性も改善したため、ペプチド交換で結晶化に必要な量を確保できた。

原文

“Substituting aspartic acid at Pocket 4 from alanine (P4D) or lysine at Pocket 6 from proline (P6K) markedly improved yields, with CLIP_P6K reaching ∼1.3 mg/L and CLIP_P4D achieving ∼11 mg/L”Results

この構造は、Ro60に反応するTCRを導入したTreg療法の設計根拠になる。患者TregにこのTCRを導入するとin vitroで抑制能が約2倍になったが、in vivoの検証は今後の課題だ。

原文

“extending these findings into in vivo models will be an important next step to further validate functional efficacy”Limitations of the study

Lab Notes

発現系
Expi293 GnTI⁻細胞で一過性発現（PEI）。培養7日後に上清を回収。
コンストラクト
α鎖・β鎖の細胞外領域をFos/Junジッパーで二量化。β鎖N末端にペプチドを共有結合（CLIP変異体）。
精製
HisTrap → サイズ排除。Factor Xaで切断後、Ro60 369–383を20倍モルで37°C・72時間交換、StrepTactinで未交換体を除去。
結晶化／グリッド作製
4 mg/mL。0.2 M マロン酸ナトリウム、20% PEG 3350で結晶化。20%グリセロールで凍結保護。
データ収集・解析
オーストラリア・シンクロトロンMX2。XDS/Aimlessで処理、PDB 1A6Aで分子置換。

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P450酵素RufOのニトロ化には、基質のヒスチジンが欠かせない

抗生物質ルフォマイシンの合成で、His-5を介したプロトンの受け渡しが関わる可能性がある

PaperMechanism for Aromatic Nitration Catalyzed by Cytochrome P450 Enzymes from Rufomycin Biosynthesis

First authorAlicia M Kirk (The University of Queensland, Australia)

CorrespondingAlicia M Kirk (The University of Queensland, Australia), Max J Cryle (Monash University, Australia), Marc Garcia-Borràs (Universitat de Girona, Spain)

JournalJournal of the American Chemical Society

Published2026.10.10

LicenseCC BY 4.0

構造図：NsRufO（P450）
3D を読み込んでいます
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Proteins & Nucleic Acids

  • NsRufO（P450）Cytochrome P450
  • ペプチド（5 残基）5-mer peptide

Ligands

  • ヘムHEMProtoporphyrin Ix Containing Fe
疑問・課題
P450酵素RufOは、ペプチド中のチロシンにニトロ基を付ける。この珍しい反応がどう進むのかは、はっきりしていなかった。
アプローチ
基質ペプチドを変えて反応を調べ、分子動力学とQM/MM計算を行い、基質が結合したNsRufOの結晶構造も決めた。
結果
基質ペプチド中のヒスチジン（His-5）が、ニトロ化を効率よく進めるのに必要だった。
わかったこと
His-5を経由してプロトンを受け渡す経路が、計算で見つかった。これが副産物の硝酸の生成を避けるのに役立つ可能性がある。
残された課題
計算は硝酸生成の抑制を定量的に証明するものではなく、プロトン中継の役割がありうることを支持するにとどまる。
原著論文を開くJ Am Chem Soc · 英語 · 外部サイト

Highlights

ペプチドの変異実験でTyr-3のOHが必須と分かり、計算はチロシルラジカルと・NO2の再結合による経路が最も有利だと示した。ただし競合する硝酸生成との障壁差は1 kcal/mol未満で、著者は定量的な証明ではなく、プロトン中継が反応を偏らせる可能性を支持するにとどめている。

原文

“Mutation of the crucial Tyr-3 to Phe (Nle-RFLH) or O-Me-tyrosine (Nle-R-(OMe)­Tyr-LH) prevented nitration altogether”Results and Discussion

NsRufOの基質結合型構造（1.59 Å）では、Tyr-3とHis-5がヘムの真上に位置する。RufOとほぼ同じ結合様式だが、I-ヘリックスのH235はHis-5と水素結合せず、E239と水を介して結ぶ。H235が複数の配座をとることを裏づける。

原文

“Nle-RYLH is accommodated in the active-site pocket of NsRufO in an almost identical way to the structure of Nle-RYLH bound to RufO (PDB ID: 9DUJ).”Results and Discussion

ペプチド選択性の知見は、ペプチド・タンパク質を選択的にニトロ化する生体触媒の設計に使えると著者は述べる。ただしNO源（NONOate）の分解で活性が大きく下がり、結果はすべて対照ペプチド比で報告されている点に注意が必要だ。

原文

“this study provides a stronger foundation for engineering P450s for selective peptide nitration”Conclusion

Lab Notes

発現系
RufOは大腸菌での収量が低く、相同酵素NsRufO（Nonomuraea solani、同一性46%）を使用。
結晶化／グリッド作製
apo結晶（0.1 M Tris-HCl pH 8.0、30% PEG4000、0.35 M 硫酸リチウム）に100 mMの基質をソーキング。針状結晶。
データ収集・解析
空間群P21212、1.59 Å。データ収集の詳細は補足資料（Table S7）。

結核菌のRhoは、天然変性のNIDで転写停止の目印を選ぶ

NIDを欠くと、Rhoが見つけるRut部位は1759か所から47か所に減った

PaperAn intrinsically disordered domain of transcription terminator Rho governs genome-wide Rho utilization (Rut) site selection in Mycobacterium tuberculosis

First authorThuy Duong Do (Université d’Orléans, France)

CorrespondingMarc Boudvillain (Université d’Orléans, France)

JournalNucleic Acids Research

Published2026.10.09

LicenseCC BY-NC 4.0

構造図：Rho（結核菌）
3D を読み込んでいます
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Proteins & Nucleic Acids

  • Rho（転写終結因子）Transcription termination factor Rho

Ligands

  • ADPAdenosine-5'-Diphosphate
  • BeF3BEFBeryllium Trifluoride Ion
疑問・課題
Rhoは、RNAのRut部位に取りついて転写を止める。結核菌のRhoに特有の大きなNIDドメインの役割は不明だった。
アプローチ
配列を網羅的に探す実験（Helicase-SELEX）で結核菌ゲノム全体のRut部位を探し、NMRとクライオ電顕でNIDの状態を調べた。
結果
Rut部位は全長のRhoで1759か所、NIDを欠くRhoでは47か所だった。NIDは決まった形をとらない（天然変性）ドメインだった。
わかったこと
決まった形をもたないNIDが、二次構造をもつRut部位をつかまえるのに重要とみられる。
残された課題
MtbRhoとRNAポリメラーゼの相互作用が一過性か安定か、NIDが関わるかは、実験で確かめる必要がある。
原著論文を開くNucleic Acids Res · 英語 · 外部サイト

Highlights

NIDを欠くと、H-SELEXで拾えるRut部位が1759から47に激減する。NID欠失Rhoは二次構造が安定なRNAをほとんど結合できず、NIDが構造化RNAの捕捉に働くと考えられる。

原文

“the maximal fraction of RNA bound by ΔNID-MtbRho depends on the predicted structural stability of the RNA”Results and discussion

NMRでNIDは広い範囲で化学シフトが狭く、天然変性領域であることが示された。RNAを加えても折りたたまれず、基質RNAとADP-BeF3存在下の全長Rhoのクライオ電顕（2クラス）でもNIDに秩序のある密度は見えなかった。ヘキサマーがRNAを引き込む様子はクラスIIで示唆された。

原文

“This narrow chemical-shift dispersion is characteristic of a highly flexible, intrinsically disordered protein lacking secondary or tertiary structure”Results and discussion

M495L置換を入れるとRhoが57 bpのRNA–DNAレポーター二重鎖を巻き戻せ、H-SELEXが成立する。ただし著者は、この変異が下流の段階に及ぼすアロステリックな影響を完全には除外できないと述べている。

原文

“Without this substitution, the enzyme indeed cannot unwind the 57-bp reporter RNA–DNA duplex used in H-SELEX”Results and discussion

Lab Notes

発現系
大腸菌Rosetta-IIで過剰発現（pET28b系）。NMR試料は15N/13C標識の最少培地。
コンストラクト
MtbRho全長とΔNID（NID 76–219欠失）。いずれもM495L置換入りとタグなし。
精製
Ni-NTA → SP Sepharose → トロンビンでHisタグ切断、再度Ni-NTA/ベンズアミジン。
結晶化／グリッド作製
4 µM Rho、16 µM pstC1 RNA、270 µM ADP-BeF3。UltrAufoil 1.2/1.3、Vitrobot IV 10°C・湿度95%、ブロット4秒。
データ収集・解析
Titan Krios G4＋Falcon 4i、22,095ムービー、総線量39.18 e⁻/Ų。cryoSPARC 4.5で処理。

Structure Update2026.10.113 Articles

DNA修復の複合体に、Pol λはBRCTとN末端で取り付く

Pol λとPNKPは同じ複合体の中で協力して、切れた末端を整える

PaperEnd processing in NHEJ by Polymerase λ and PNKP is coordinated during short-range synapsis

First authorAlex Vogt (Northwestern University, USA)

CorrespondingYuan He (Johns Hopkins University, USA)

JournalNature Communications

Published2026.01.01

LicenseCC BY 4.0

構造図：NHEJ短距離複合体＋Pol λ（ヒト）
3D を読み込んでいます
RCSB で開く ↗ドラッグで回転 · クリックで拡大して周囲のアミノ酸を表示

Proteins & Nucleic Acids

  • LIG4（DNA リガーゼ 4）DNA ligase 4
  • XLF（NHEJ1）Non-homologous end-joining factor 1
  • Ku70（XRCC6）X-ray repair cross-complementing protein 6
  • Ku80（XRCC5）X-ray repair cross-complementing protein 5
  • Pol λ（POLL）DNA polymerase lambda
  • XRCC4DNA repair protein XRCC4
  • DNA 鎖 1DNA (34-MER)
  • DNA 鎖 2DNA (34-MER)
  • PAXXProtein PAXX
疑問・課題
切れたDNAの末端は、そのままではつなげないことがある。末端を整える酵素が修復の中核複合体にどう組み込まれるかは不明だった。
アプローチ
修復の中核複合体にPol λが結合した状態をクライオ電顕で解析し、Pol λとPNKPの働きを試験管内で調べた。
結果
2つのPol λがBRCTドメインでKu70/80に結合し、N末端はXRCC4–LigIVの近くにあった。Pol λとPNKPは同じ複合体の中で末端を処理した。
わかったこと
中核の複合体は安定した足場になり、酵素が出入りして末端を整える。末端処理は切れ目を保持している間に繰り返し起こる、というモデルを示した。
残された課題
ほかの末端処理酵素にも同じ協調が当てはまるかは、今後の研究課題。
原著論文を開くNat Commun · 英語 · 外部サイト

Highlights

Pol λのBRCTドメインはKu70/80のブリッジをまたいで結合し、N末端のペプチド（残基8–15と推定）がLigIVのC-BRCT1に接する。BS3架橋MSでN末端とXRCC4・LigIVの間に多数の架橋が見つかり、この係留が裏づけられた。全体分解能は7.23 Åで、局所精密化で3.86–4.58 Åである。

原文

“This revealed a total of 17 crosslinks between the N-terminus of Pol λ and X4L4”Results

末端が相補的でない基質では、LigIVは開いた配座でDSBに留まる。Pol λの触媒ドメインが入る際はLigIVのOBDとNTDが退き、DBDは残って複合体を安定化するというモデルを示す。触媒ドメイン結合状態そのものは電顕で捉えられていない。

原文

“we did not capture a population of particles by electron microscopy substantial enough to produce a 3D reconstruction with the polymerase’s catalytic domain bound to the DSB”Discussion

複合体をMg²⁺なしの緩衝液で組み立て、ビオチン化DNAでプルダウンして未結合因子を除いてからMg²⁺を加える。均質な複合体で酵素活性を測れ、同じ試料を電顕にも回せる。Pol λ、PNKP、LigIVが共存して初めて両鎖が連結される基質も示した。

原文

“This SR-Pol λ-PNKP complex processes and ligates substrates containing both overhangs and chemically blocked ends, with double ligation only occurring in the presence of both end-processing factors”Results

Lab Notes

発現系
Pol λは大腸菌Rosetta2(DE3)でGST融合として発現（18°C、IPTG 0.4 mM）。Ku70/80とLigIV-XRCC4はSf9、XLF・PAXX・PNKPは大腸菌。
コンストラクト
ヒトPol λ全長（Met1–Trp575）、N末端GST融合。
精製
グルタチオンSepharoseでTEV切断 → Superdex 200。
結晶化／グリッド作製
1 nt非相補3′突出DNAで複合体を組み立て、GraFix（10–30%グリセロール/グルタルアルデヒド）で安定化。グラフェンオキサイド grid、Vitrobot IV。
データ収集・解析
Titan Krios＋K3、14,845ムービー、総線量62 e⁻/Ų。cryoSPARC 4.6で処理し、全体7.23 Å。

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体内時計のPER1とPER2は、WDR5の別々の場所に結合する

PER2はCRYと取り合う場所に、PER1は別の場所に結合する。PER2側を結晶構造で確認した

PaperRole of PER-WDR5 interactions in the mammalian circadian clock

First authorArne Börgel (Johannes Gutenberg-University Mainz, Germany)

CorrespondingJürgen A. Ripperger (University of Fribourg, Switzerland), Eva Wolf (Johannes Gutenberg-University Mainz, Germany)

JournalNature Communications

Published2026.01.01

LicenseCC BY 4.0

構造図：WDR5–PER2 WBMペプチド（マウス）
3D を読み込んでいます
RCSB で開く ↗ドラッグで回転 · クリックで拡大して周囲のアミノ酸を表示

Proteins & Nucleic Acids

  • WDR5（GST 融合体）Glutathione S-transferase class-mu 26 kDa isozyme,WD repeat-containing protein 5
疑問・課題
体内時計で遺伝子の働きを抑えるPER1・PER2の複合体に、WDR5が見つかっていた。その役割は不明だった。
アプローチ
WDR5とPER1・PER2の結合の強さを測り、WDR5とPER2の短いペプチドの結晶構造を決めた。
結果
PER2はWBMという短い配列で、PER1は主にWINという別の配列でWDR5に結合した。PER1のほうが約15倍強く結合する。
わかったこと
PER2の結合場所はCRYの結合面と重なるので、WDR5とCRYは取り合いになる。PER1はWDR5とCRYの両方と同時に複合体をつくれる。
残された課題
PER2とWDR5の結合（PER1の約15分の1の強さ）が、生体内で働くかは未確認。
原著論文を開くNat Commun · 英語 · 外部サイト

Highlights

WDR5とPER2の結晶構造で、PER2のIle1205とVal1207がWDR5の2つの疎水性サブポケットに入る。ITCで測ったPER2–WDR5の結合は約50 µMと弱く、I1205GとD1206Aは結合を完全に壊す。

原文

“The D1206A mutation completely disrupted the PER2/WDR5 complex in SEC and ITC”Results

PER1はWINモチーフ（1110ARART1114）が主な結合部位で、親和性は3.1 µMとPER2の約15倍強い。WIN部位の三重変異体でPER1–WDR5複合体はほぼ壊れる。この部位はMLL1も使うため、PER1がMLL1を置き換えうる。ただしin vitroの実験は断片タンパク質を使っている。

原文

“PER1 binds to WDR5 with a KD value of 3.1 µM (Fig. 3a, c), which corresponds to a ~15 times higher affinity than PER2”Results

WDR5のWIN部位阻害剤（Inh-4、Inh-5）はPER1–WDR5複合体を部分的に解離させた。Inh-5は培養細胞のPER2::Luc振動の振幅を最大約50%下げたが、Per1欠損細胞では振幅に影響がなく、PER1に依存した作用と考えられる。

原文

“Both inhibitors led to a partial dissociation of the PER1/WDR5 complex and accumulation of free WDR5”Results

Lab Notes

発現系
PER1、PER2、WDR5、RbBP5、MLL1は大腸菌Rosetta(DE3)・TB培地・18°Cで一晩発現。CRY1/2はSf9。
コンストラクト
マウスWDR5 22–334、PER1 1013–1291、PER2 1132–1252。結晶化にはPER2 Y1198–1211ペプチド。
精製
GSHまたはHisアフィニティ → 3Cプロテアーゼ切断 → Superdex 200（SEC）。
結晶化／グリッド作製
WDR5/PER2ペプチド複合体：12 mg/mL WDR5＋2 mMペプチド、ハンギングドロップ20°C、0.1 M Tris pH 8.0、50 mM NaCl、13% PEG 8000。凍結保護は20% PEG 200。
データ収集・解析
空間群P42212（a=b=78.15 Å, c=101.75 Å）。データ収集・精密化の詳細は補足資料。

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強光と高温でPSIIはアンテナを失い、重炭酸イオンも抜ける

シロイヌナズナのPSIIを2.74 Åで解析。D1のHis252が内側を向き、自己切断を招く可能性がある

PaperEffects of high light and elevated temperature on the structure of photosystem II isolated from Arabidopsis thaliana

First authorJack Forsman (Umeå University, Sweden)

CorrespondingJack Forsman, Wolfgang P Schröder (Umeå University, Sweden), Johannes Messinger (Uppsala University, Sweden)

JournalPhotosynthesis Research

Published2026.01.01

LicenseCC BY 4.0

構造図：PSII C2S2（シロイヌナズナ）
疑問・課題
強い光や高温は、光合成で水を分解するタンパク質複合体PSIIを傷める。その傷が構造のどこに出るかを知りたかった。
アプローチ
単離したPSII（C2S2型）に強い光と高温を与えてクライオ電顕で解析し、弱い光で凍らせた既存の構造と比べた。
結果
アンテナなどのサブユニットが外れ、電子を受け取る側の非ヘム鉄まわりに損傷があり、重炭酸イオンも失われていた。
わかったこと
D1のHis252が動き、セリンプロテアーゼ（タンパク質を切る酵素）に似た3残基の組ができて、D1を自ら切断させる可能性がある。
残された課題
この3残基の組が実際にD1を切断できるかは、まだ分かっていない。
原著論文を開くPhotosynth Res · 英語 · 外部サイト

Highlights

非ヘム鉄のあるアクセプター側でD1・D2のDEループ複数箇所の密度が消え、重炭酸イオンの密度も3.0 RMSDでは見えなくなる。高光下で重炭酸が外れて光保護に働くという生化学の知見に、構造の側から補完的な証拠を与える。

原文

“At a contour level of 3.0 RMSD the Coulomb potential map for the high light treated PS II complexes showed no density above the non-heme iron”Results

D1 His252がQB結合ポケット側へ回転し、Ser264・Asn266と非典型的なセリンプロテアーゼ様トライアドを作りうる位置に来る。D1の自己切断を説明する仮説だが、著者自身も距離が長く、攻撃対象も不明確で、自己触媒が可能かは不明としている。

原文

“We speculate that this may form an atypical serine-protease triad or diad”Results

単離したPSIIを光処理してから凍結することで、プロテアーゼによる分解を受けない損傷状態を捉えられる。一方、C2対称を課した平均構造なので、個々の複合体の損傷の違いや非対称な損傷は平均化される。

原文

“As the PS II complexes were illuminated after isolation, proteases were largely absent so that damaged PS II complexes remained undigested”Introduction

Lab Notes

発現系
シロイヌナズナ（Col-0）を8週間、20°C・8時間明/16時間暗で栽培。暗所16時間後に葉を回収。
コンストラクト
BBY膜からPSII C2S2複合体（強結合アンテナ付き）を単離。
精製
既報の方法（Forsman et al. 2026）に従う。
結晶化／グリッド作製
1.6 mg Chl/mLを2000 µEで30分照射。約30秒後にQuantifoil R1.2/1.3 Cu 300へ。Vitrobot Mk IV 4°C・湿度100%、ブロット5秒。
データ収集・解析
Titan Krios G2＋Falcon 4＋Selectris、15,511ムービー、総線量40 e⁻/Ų。cryoSPARCでC2対称、2.74 Å。

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