多不饱和脂肪酸通过亚基间位点负向变构调节α7烟碱型乙酰胆碱受体功能的分子机制与结合位点解析

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Pharmacological analysis of negative allosteric modulation of the α7 nicotinic receptor by polyunsaturated free fatty acids

　　

摘要

α7烟碱型乙酰胆碱受体是一种五聚体配体门控离子通道，介导胆碱能信号传导。该受体与神经系统和炎症的关联推动了合成效应剂的开发，包括作用于胞外结构域的变构激动剂，以及作用于跨膜结构域的正向变构调节剂（PAMs）。在此背景下，内源性多不饱和游离脂肪酸（PUFAs）很早就被认识到可以调节该受体的功能，但其作用位点一直未被探索。本文通过双电极电压钳（TEVC）电生理学方法对一系列PUFAs进行了表征，并利用粗粒化分子动力学（CG-MD）模拟结合突变分析确定了其结合位点。数据显示，PUFAs是负向变构调节剂（NAMs），其调节强度取决于疏水尾链的长度、不饱和度以及头基的极性。CG-MD模拟与突变数据的联合分析揭示了一个主要的"结构性"亚基内M1/M4位点，该位点不参与NAM效应，以及一个次要的亚基间M3?/M1?位点，在该位点的突变会严重削弱NAM活性。M3?/M1?位点与合成PAMs的结合位点重叠，表明正向和负向变构调节存在共同的热点区域，这对药物设计和生理条件下的功能调控具有重要意义。