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研究人员发现 NMDAR 蛋白如何进行类似扭动的舞蹈动作

导读蛋白质总是在表演一种舞蹈。它们移动和扭曲身体,在我们体内发挥特定功能。NMDAR 蛋白质在我们的大脑中执行着一种特别艰难的舞蹈动作。一...

蛋白质总是在表演一种舞蹈。它们移动和扭曲身体,在我们体内发挥特定功能。NMDAR 蛋白质在我们的大脑中执行着一种特别艰难的舞蹈动作。

一步走错就会导致一系列神经系统疾病。NMDAR 与神经递质谷氨酸和另一种化合物甘氨酸结合。这些结合控制着 NMDAR 的舞步。当它们的舞步结束时,NMDAR 就会打开。这种开放的离子通道会产生对记忆等认知功能至关重要的电信号。

问题是,科学家们一直无法弄清楚 NMDAR 程序的最后一步——直到现在。冷泉港实验室的 Hiro Furukawa 教授和他的团队已经破译了 NMDAR 旋转成开放结构的关键舞蹈动作。换句话说,他们已经学会了 NMDAR 的“扭转”。

为了捕捉这一关键步骤,Furukawa 和他的团队使用了一种称为电子低温显微镜 (cryo-EM) 的技术,该技术可以冻结并可视化蛋白质的活动。首先,该团队必须找到一种方法,让一种名为 GluN1-2B 的NMDAR保持开放状态足够长的时间,以便对其进行成像。

因此,古川与埃默里大学的斯蒂芬·特雷内利斯教授和丹尼斯·利奥塔教授合作。他们共同发现了一种有利于 NMDAR 处于开放状态的分子。这项研究发表在《自然》杂志上。

“它不是最稳定的构象,”古川解释道。“NMDAR 中有许多独立运作的部分。它们必须相互协调。一切都必须完美无缺才能打开离子通道。我们需要在正确的时间发出精确数量的电信号,以实现正确的行为和认知。”

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