Nature新研究揭示了大脑发育和功能中重要受体的结构

科学家揭示了一种受体的分子结构，这种受体对大脑发育和功能至关重要。“这项研究显示了GABA受体的主要组装和状态。这确实是一个巨大的突破——没有人能够弄清楚成千上万个这样的集合中哪个是人口最多的，”资深作者埃里克·古奥博士说。

　　

科学家揭示了一种受体的分子结构，这种受体对大脑发育和功能至关重要。

这些受体被称为A型GABA受体，由于它们在大脑功能中的重要作用，已经成为药物麻醉剂、镇静剂和抗抑郁药的目标。发表在《自然》(Nature)杂志上的这一发现揭示了GABA受体的主要组合和状态，这一发现可能使开发新的化合物成为可能，更具体地针对一系列医学疾病。

俄勒冈健康与科学大学Vollum研究所的博士后研究员、该研究的主要作者Chang Sun博士说：“它是大脑中平衡兴奋和抑制的主要参与者，它会影响大脑功能的各个方面，从运动功能到记忆和学习，以及情绪和焦虑。”

“因为关闭开关是如此重要，GABA受体遍布整个大脑，”资深作者Eric Gouaux博士补充道，他是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。

受体是由19个不同亚基组成的五面或五聚体组合来定义的，每一个亚基都会产生大量的构型，这些构型可能与临床相关，也可能与临床无关。在这种情况下，研究人员煞费苦心地从老鼠身上分离出天然组装体，然后给它们注射用于治疗失眠和产后抑郁症的常用药物。

然后，他们能够可视化该受体的三个主要结构群体。

“这项研究显示了GABA受体的主要组合和状态，”Gouaux说。“这真的是一个巨大的突破，没有人能够弄清楚成千上万个集会中哪个是人口最多的。”

这一发现显示了GABA受体的天然状态，而不是组织培养，正如之前的工作所证明的那样，合著者Sarah Clark博士说，她是Gouaux实验室的前博士后，现在是俄勒冈州立大学的助理教授。研究人员利用最先进的低温电子显微镜来揭示其自然状态下的结构，而不是早期的技术，需要结晶大量相同的分子来形成其天然结构的人工图像。

“我们结合使用了低温电镜和单分子显微镜技术，这使我们能够计算每个五聚体复合物中的亚基。”

Gouaux感谢OHSU和Jennifer and Bernard Lacroute神经科学捐赠主席支持这项高风险，高回报的研究，以及霍华德休斯医学研究所，他们在三年多的时间里为这项发现提供了持续的支持。

“这类工作很难获得资助，因为没有人认为它会奏效，”Gouaux说。

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Cryo-EM structures reveal native GABAA receptor assemblies and pharmacology