囊泡谷氨酸转运体(SLC17)家族的系统发育与结构解析及其跨物种功能演化研究

为解决囊泡谷氨酸转运体(vGluT1-3)在动物界的进化关系与结构功能未知问题，研究人员通过跨物种系统发育分析结合AlphaFold2和Swiss-Model结构预测，揭示vGluT亚型形成独立进化簇，跨膜核心区高度保守而末端区域变异显著，为神经递质转运机制研究提供新视角。

　　

囊泡谷氨酸转运体(Vesicular glutamate transporters, vGluTs)作为溶质载体17(Solute carrier 17, SLC17)家族成员，在哺乳动物中呈现三个高度同源的亚型(vGluT1-3)。尽管该基因家族在动物界广泛存在，其进化历程与自然史仍存在认知空白。最新研究通过构建动物界vGluTs的系统发育树，发现三个明确对应vGluT1/2/3亚型的进化分支，其中无脊椎动物vGluTs位于进化树根部，展现出最大分歧度。

序列分析显示，这些转运体的跨膜核心区域如同精密保存的"分子化石"，而N端和C端则像可变的"分子触角"呈现高度多样性。结构预测显示，AlphaFold2模型在跨膜区(Confidence score >90)犹如高清显微镜般可靠，但末端和环状区域则像模糊的卫星图像；而Swiss-Model构建的结构中，那些与谷氨酸结合相关的关键残基(如Arg⁸⁸和Asp³⁹⁸)如同精准的导航坐标，在三维空间准确定位。这些发现为理解神经递质装载的"分子密码"及其在物种适应性进化中的作用提供了重要线索。