哺乳动物牛磺酸转运体(TAUT)底物识别与转运的分子机制解析

研究人员通过冷冻电镜技术解析了小鼠和人类牛磺酸转运体(TAUT)在不同构象状态下的结构，揭示了TAUT选择性识别底物牛磺酸的分子机制及其跨膜转运过程。该研究阐明了TAUT抑制剂（如GES）的竞争性抑制原理，为治疗视网膜变性、心肌病及癌症等TAUT相关疾病提供了结构基础。

　　

牛磺酸转运体(Taurine Transporter, TAUT)作为细胞摄取牛磺酸的关键媒介，在维持人类健康和寿命延长中扮演重要角色。最新研究通过冷冻电镜技术捕获了小鼠和人类TAUT的多种构象状态：在牛磺酸结合闭合构象中，发现底物结合口袋内牛磺酸的氨基与Glu₄₀₆形成特异性相互作用，这一特征决定了TAUT对底物的选择性。有趣的是，抑制剂咪唑乙酸和胍乙基磺酸盐(GES)虽均能竞争性占据结合位点，但GES本身可被TAUT转运。

研究还首次捕捉到小鼠TAUT内向开放的apo构象——跨膜螺旋TM1a的倾斜运动打开了胞内门控。更引人注目的是，TM6展现出两种独特构象：经典的双半螺旋形态和连续直螺旋形态。后者会部分占据底物结合位点，可能推动牛磺酸的释放。这些发现不仅揭示了TAUT"分子电梯"般的工作机制，其阐明的抑制剂作用模式更为靶向药物设计（如治疗视网膜变性和癌症）提供了精确的分子蓝图。