了解大脑的主要蛋白质的突破
2025-03-12 04:51

了解大脑的主要蛋白质的突破

  

  

  蛋白质参与复杂的分子运动来完成它们的生物学角色。NMDAR蛋白对大脑功能至关重要,它表现出一种特别复杂的舞蹈。受与谷氨酸和甘氨酸结合的影响,其精确运动对其作为离子通道的作用至关重要。

  当蛋白质完成它的“编排”时,它会打开,允许离子流动,从而成为记忆形成等认知过程的基础。破坏这种微妙的舞蹈会导致神经紊乱。

  问题是,到目前为止,科学家们还无法破译NMDAR程序的最后一步。冷泉港实验室的教授Hiro Furukawa和他的同事们已经弄清楚NMDAR是如何旋转成一个开放的形状的,这是一个至关重要的舞蹈动作。换句话说,他们已经掌握了NMDAR的“扭曲”。

  Furukawa和他的同事们采用了一种被称为电子冷冻显微镜(cryo-EM)的方法来记录这一关键步骤,这种方法可以冷冻和可视化蛋白质的作用。最初,该小组需要弄清楚如何在GluN1-2B(一种NMDAR)处于开放位置时对其进行成像。古川于是与埃默里大学的两位教授丹尼斯·利奥塔和斯蒂芬·特雷内利斯合作。他们一起发现了一种分子,这种分子更倾向于NMDAR处于开放位置。

  由于低温电子显微镜的图像,研究人员可以观察到NMDAR原子在“扭曲”过程中的确切运动。这可能最终导致药物组合,可以重新训练落后的nmdar。针对NMDARs的改进药物可能会用于治疗抑郁症和阿尔茨海默病等神经系统疾病。

  大脑中含有各种各样的nmdar。古川的实验室在最近的另一项研究中发布了GluN1-3A NMDAR的第一张图像。它的舞步惊人地不同。这个过程产生不寻常的电信号模式。

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