軟体動物において、キチン合成酵素は生物学的に制御された生体石灰化に必須である。いくつかのバリアントにはミオシン・モータードメインが含まれており、ポリマー合成を細胞骨格と結び付ける可能性がある。実験的に、Dictyostelium discoideum で ArCS1_E22TM を発現させるための信頼できるワークフローを確立し、MSP と特定の脂質組成を用いてナノディスク中へ ArCS1_E22TM を再構成するための有効な精製法を開発した。MSP1D1deltaH5 はナノディスク形成に最適であり、均一で単分散のディスク（約8.2 nm）を与えた。脂質は POPC:POPE:POPG（3:1:1）に、さらにコレステロール 20% を加えた条件へ精密化し、ネガティブ染色の EM により観察されるナノディスクの品質と均一性が改善した。
全長の ArCS1 およびそのサブドメインは AlphaFold3 によりモデル化した。ミオシン・モータ、グリコシルトランスフェラーゼ、膜貫通領域は内部的にはよく定義されている一方で、それら相互に対しては緩く制約されている。これは柔軟な連結と、立体構造のカップリングが示唆される。Mg2+ およびオレイン酸を配位子として用いたモデル化と、細菌性セルロース合成酵素および酵母のキチン合成酵素1との比較解析により、基質結合と、キチンの重合およびトランスロケーションに関する潜在的な機構についての洞察が得られた。本研究は、組換え軟体動物キチン合成酵素をほぼネイティブまたは生体模倣膜中で包括的な構造解析するための標準的手順を確立するものである。これにより、軟体動物キチン合成酵素の最初の実験的に解明された構造を決定するための高解像度クライオ電子顕微鏡と、酵素のアーキテクチャならびに生体石灰化の制御機構に関する理解が進む。
https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748318