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为明确 Mg2?作用于 NMDA 受体的结构基础,研究人员开展 GluN1-N2B 受体的冷冻电镜结构研究,发现 3 个 Mg2?结合位点及功能。该研究增进了对 Mg2?在 NMDA 受体和突触可塑性中作用的理解,值得科研读者一读。
亮点
- 原子结构揭示了 GluN1-N2B 受体上三个不同的 Mg2?结合位点。
- Mg2?与选择性滤器中的三个天冬酰胺形成配位键。
- 三个 Mg2?离子与 GluN2B 的 N 端结构域(NTD)结合,介导 GluN2B 特异性的增强作用。
- Mg2?与 GluN2-NTD 上的 Zn2?结合口袋相互作用,通过变构抑制通道活性。
摘要
镁离子(Mg2?)是 N - 甲基 - D - 天冬氨酸(NMDA)受体的关键调节离子,使 NMDA 受体能够作为兴奋性突触传递的共检测分子发挥作用。然而,Mg2?作用于 NMDA 受体的结构基础仍不明确。在此,第一作者单位的研究人员报道了 GluN1-N2B 受体的冷冻电镜结构,并鉴定出三个不同的 Mg2?结合位点。具体而言,位点 Ⅰ 位于选择性滤器,天冬酰胺环与 Mg2?形成配位键,该位点负责电压依赖性阻断。位点 Ⅱ 和位点 Ⅲ 分别位于 GluN2B 亚基的 N 端结构域(NTD),分别参与变构增强和抑制作用。位点 Ⅱ 由三个酸性残基组成,对这三个位点进行突变会消除 GluN2B 特异性的 Mg2?增强作用;而位点 Ⅲ 与 Zn2?结合口袋重叠,对该位点进行突变会显著降低抑制作用。该研究增进了对 Mg2?在 NMDA 受体和突触可塑性中多方面作用的理解。