研究人员首次能够追踪NMDA受体中的每个原子

CSHL教授Huru Furukawa教授实验室的研究人员首次能够追踪NMDA受体中的每个原子，NMDA受体是一种重要的大脑蛋白质，因为它可以传递或抑制神经信号。对于大脑发育和功能至关重要，该受体将细胞之间的化学信息转化为神经元内的电信号。传递信息的关键是打开受体的内置离子通道，该通道是允许带电离子流动的中空孔。解锁受体的离子通道就像是操纵一个string一样-晃动受体的一部分，细长的细丝拉开通道的门。稍微晃动一下，细丝松动，然后关闭门。了解受体的工作原理可能会导致对阿尔茨海默氏病，抑郁症，癫痫，

借助高分辨率电子冷冻显微镜(cryo-EM)和一系列特殊构造的受体，科学家们能够跟踪受体部分与天然和合成化合物结合的每一次曲折，打开门，然后将其关闭再次。

NMDA受体嵌入在神经元膜中，受体结合部分位于细胞外部，离子通道跨越细胞膜。当激活分子甘氨酸和谷氨酸以正确的方式与配体结合域(LBD)结合时，LBD会晃动，拉动附着在离子通道门上的环或细丝将其打开。但是，如果拮抗剂结合，则环路会松弛得太大，以至于LBD无法拉开闸门。古河说：

“这之所以发生是因为亚基的排列在与抑制剂结合时发生了巨大变化。这全都取决于配体结合域和离子通道之间环的伸展和非伸展。它们实际上是一系列在[细胞]外部发生的构象或事件，最终转化为离子通道活性，”

以前，环路的拉伸及其对离子通道打开和关闭的影响只是古河方面的推测。现在，他拥有的数据可以证明他无法想象的一切。

当甘氨酸和谷氨酸与NMDA受体的配体结合域(LBD)结合时，存在多种构象。从非活动状态变为活动状态时，将发生滚动运动-我将再次返回-将会发生配体结合域的滚动运动。这是连接配体结合域和跨膜域的环。跨膜结构域形成离子通道孔。当这种滚动运动发生时，束缚跨膜结构域的环将被拉伸。拉伸环时，会发生的事情是将形成离子通道孔的残基或氨基酸拉开。

这一发现将使研究人员能够开发出更好的药物来控制NMDA受体的活性，该活性可能与阿尔茨海默氏病，抑郁症，精神分裂症，中风和癫痫有关。在这项研究中获得的见解也可能适用于其他受体介导的离子通道。