卵白质一直地举行某种舞蹈。它们通过移动和扭曲身体来完成我们体内的特定功效。NMDAR卵白在sunbet脑中执行着一段特殊难的舞蹈行动。一步错 ，就可能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团结 ，这些团结控制着NMDAR的舞步。当它们的舞蹈竣事时 ，NMDAR翻开。这条翻开的离子通道天生对影象等认知功效至关主要的电信号。
问题是 ，科学家们一直无法弄清NMDAR舞蹈的最后一步——直到现在。冷泉港实验室教授古川博和他的团队破译了NMDAR旋转成开放状态的要害舞步�；痪浠八� ，他们学会了NMDAR的“扭动”。
为了捕获这要害的一步 ，古川和他的团队使用了一种叫做电子冷冻显微术（cryo-EM）的手艺 ，这种手艺能够冻结并可视化运动中的卵白质。首先 ，团队必需找到一种要领 ，使一种叫做GluN1-2B的NMDAR在开放状态下坚持足够长的时间以便成像。为此 ，古川与埃默里大学的Stephen Traynelis和Dennis Liotta教授相助。他们配合发明了一种能使NMDAR偏向于开放状态的分子。
“这不是最稳固的构象 ，”古川诠释道。“在NMDAR中 ，有许多部分在自力地舞蹈。它们必需相互协调。一切都要完善无缺地举行 ，才华翻开离子通道。我们需要在准确的时间拥有准确数目的电信号 ，以实现适当的行为和认知。”
图片信息：NMDAR卵白GluN1-2B的3D渲染图。
电子冷冻显微术图像使研究职员能够准确地看到NMDAR原子在“扭动”历程中怎样移动。这可能有一天会导致能够教会丧失舞步的NMDAR准确行动的药物化合物。更好的针对NMDAR的药物可能对阿尔茨海默病和抑郁症等神经系统疾病有应用远景。
“化合物团结到卵白质内部的口袋中 ，早先是有缺陷的。这将允许我们和化学家找到一种更完善地填补这些口袋的要领。这会提高药物的效力。别的 ，口袋的形状是奇异的。但在其他卵白质中可能保存形状相似的工具 ，这会引起副作用。因此 ，特异性是要害 ，”古川诠释道。
图片信息：NMDAR内部
确实 ，大脑中保存许多类型的NMDAR。古川实验室的另一项最新研究首次展示了GluN1-3A NMDAR的结构。令人惊讶的是 ，它的舞步完全差别。这种舞步导致了差别寻常的电信号模式。
换句话说 ，我们已经掌握了扭动。接下来：“头旋”。
杂志：Nature
DOI：10.1038/s41586-024-07742-0
