Molecular architecture and electron transfer pathway of the Stn family transhydrogenase
本研究の学術的背景と核心となる「問い」は、NADHを使ってNADP+のエネルギー供給性還元（endergonic reduction）を行う課題が、電子が二股に分かれること（electron bifurcation）を利用する鉄硫黄蛋白質依存性の転水素酵素（transhydrogenases）によって克服されるという事実です。
この研究の目的は、最近記述された異なる構成の電子分岐型転水素酵素、Stn複合體の詳細な機能と構造を明らかにすることです。本研究の独自性と創造性は、Stn複合體の単一粒子冷凍電子顕微鏡構造とその電子挿入経路を解明した点にあります。
トランスヒドロゲナーゼは、生物が電子を移動させるときに重要な役割を果たすという既知の事実から出発しました。それらの特定のタイプ、特にStn複合体と呼ばれるものの詳細な機能と構造はまだ不明確であり、その研究が本研究で提供されています。
本研究で明らかにしたことは、Stn複合体はStnABC複合体の機能的な異種三量体からなる四量体を形成するということです。それにより、ステンABサブユニットが構造的・機能的な役割を引き継ぎ、一方ではそのすぐれた能力を発展させ、他方では関連するモジュールと一緒に働くことが明らかにされました。生命の熱力学的限界で生存するための活動を産出することで、嫌気的代謝におけるモジュールから進化する例を提供しています。
この研究の有効性は、Stn複合体の単一粒子冷凍電子顕微鏡構造の解析と、その電子移動パスウェイの機能解析により検証されました。また、比較構造分析を行い、具体的な解釈を可能にしました。