科学家们使用在非洲原产灌木中发现的化合物来揭示血清素转运蛋白的三种主要形状，这是一种与焦虑和抑郁有关的大脑蛋白质。

使用低温电子显微镜，科学家检查了蛋白质与伊波加因的结合，这是一种改变大脑功能的生物碱，在灌木iboga中自然发生。使用伊波加因，研究人员揭示了5-羟色胺转运蛋白的结构，其外向开放，封闭和向内开放的形状。

这一发现发表在今天的“自然”杂志上。

“这意味着我们可以针对转运蛋白的不同状态来调节其活性，”资深作者Eric Gouaux博士说道，他是俄勒冈州波特兰市OHSU Vollum研究所的资深科学家，也是霍华德休斯医学研究所的研究员。“它开辟了一种新的思路，即你如何能够提出新的分子与运输者结合。”

在描述蛋白质如何与伊波加因合作的机制时，共同作者表示他们希望这一发现可能为开发停止成瘾的药物打开了大门，而不会产生伊波加因的致幻和其他危险特性。“真正需要开发具有这些抗成瘾特性的分子，”共同主要作者，OHSU Vollum研究所研究员Jonathan Coleman博士说。

2016年，Gouaux领导的团队首次揭示了5-羟色胺转运蛋白的结构，这为抗抑郁药西酞普兰和帕罗西汀(两种最广泛使用的选择性5-羟色胺再摄取抑制剂或SSRIs)如何与之相互作用提供了新的见解。血清素。

影响几乎所有人的行为，血清素调节中枢神经系统的活动以及整个身体的过程，从心血管功能到消化，体温，内分泌和繁殖。5-羟色胺转运蛋白作为血清素的分子泵，在神经元信号传导后循环神经递质。5-羟色胺形成神经过程，包括睡眠，情绪，认知，疼痛，饥饿和攻击。

这项新研究通过展示运输者的主要构造或形状来扩展这项开创性的工作。美国国立卫生研究院国家药物滥用研究所向研究人员提供了伊波加因，这是一种受美国法律严格监管的附表1受控物质。

“大多数抗抑郁药物都与外向开放的构象结合，我们的研究表明伊波加因可以与内向状态结合，”联合主要作者，东方阳博士说，他是Gouaux实验室的研究员。

“它为设计具有抗上瘾特性的小分子提供了更多途径，”科尔曼补充说。Cryo-EM使科学家能够以近原子细节可视化分子，但之前的工作主要集中在相对较大的蛋白质上。这是通过cryo-EM清晰显示的最小分子之一。“这对生物医学科学来说是一个巨大的发展，”Gouaux说。“五年前，人们会说这是不可能的。”