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中国科学院揭示成年哺乳动物大脑NMDA受体三维结构,突破神经科学研究新高度

作者:软荐小编      2025-01-31 09:01:51     161

1月26日的新闻,在人类大脑的微世界中,有一种神奇的受体,称为“ NMDA”。它们就像嵌套在神经研讨会上的“分子开关”,以控制学习和记忆功能的神经。信号传播,广泛地参与了高级大脑功能调节,例如神经发育,突触,可塑性,认知和情感情绪。

中国科学院中心的朱·舒吉亚(Zhu Shujia)团队成功地从大脑皮层和成年哺乳动物的海马中提取了NMDA受体。三个主要亚型和比例。

相关结果已于1月23日在线发布:“成年哺乳动物大脑皮层和海马内源性NMDA受体的组装和结构”。杨的研究组合已经完成。

研究小组在大鼠和海马中提取内源性NMDA受体,并分析三种主要的子类型和比例,以揭示内源性NMDA受体的原子分辨率的三维结构,从功能研究仅限于异质重组表达系统的瓶颈。该结果为开发针对NMDA受体治疗神经病或精神疾病的新药提供了重要的理论基础。

学习和记忆是人类认知和对世界的感知的高级大脑功能。突触和可塑性的变化是学习和记忆的物质基础。 N-甲基 - 冬-冬N(NMDA)受体是一种存在于突触上的离子型谷氨酸控制通道家族,它广泛参与神经镜家的发展,交感神经可塑性,学习记忆,认知认知认知认知对调节的调节诸如情绪之类的先进大脑功能被认为是学习和记忆的关键“分子开关”。 NMDA受体在大脑区域(例如大脑皮层和海马)中起着至关重要的作用,负责学习和与记忆相关的高级认知功能。受体通过对钙离子的透明度很高,并且根据突触的强度。调节突触的强度并参与下游信号介质的表达以及新突触的形成。近年来,临床医学研究表明,NMDA受体功能障碍与一系列神经和精神疾病直接相关,包括罕见疾病,癫痫,精神分裂症和与NMDA受体突变有关的自身免疫性脑炎。因此,NMDA受体一直是脑部疾病领域药物设计的最热靶标。针对NMDA受体的分子(例如氯胺酮,美国微型和米歇内)用于抑郁症和阿尔茨海默氏病的临床治疗。本质

在哺乳动物中,NMDA受体由7种不同的基因编码以形成7种不同的亚基。功能性NMDA受体通常由两个必要的Glun1亚基和两个可变的Glun2/3(N2A-N2D,N3A-N3B)子类编译,形成两个或三个不同的簇。在过去的十年中,已经通过体外重组表达系统大量分析了NMDA受体亚型的结构和功能。其中,朱吉亚的研究团队在该领域也取得了一系列的进步。但是,大脑中内源性NMDA受体的亚洲tADPAL表达和受体组装受到严格的脑发育的调节。内源性NMDA受体在大脑调节和记忆中是什么,其大脑的比例是多少,以及组装形式的形式是否与已知的异质重组受体不同。了解突触功能。

为了将内源性NMDA受体与脑组织区分开,朱夏的团队定制了靶向靶向每个NMDA受体亚基的建设性单克隆抗体的建设性单克隆抗体。由团队通过异质重组,免疫小鼠表达的不同NMDA亚型蛋白,选择了一种选择性单单体,该单体靶向通过杂交瘤技术和活细胞染色,靶向NMDA受体子材料。借助这些实验室的自制度超高亲和力抗体工具(在Nonol中放大了亲和力),研究团队已成功地富集并与成年大鼠的脑皮质和海马相分离。

通过Cryo-EM技术,该小组分析了来自内源性NMDA受体和海马中内源性NMDA受体的三个主要受体亚型:Glun1-N2A-N2B三位二酸-N2B -N2A两个不同的簇,核算45%,35%和20%,和20%,和20%,和20%,和20%,和20%,和20%分别。该研究表明,Glun1-N2A-N2B三重距离是内源丰度中最高的,并强调了同一受体中同一受体中Glun2a和Glun2b亚基的功能整合。在该领域的30年中,人们认为发展开关(发育开关)是Glun1-2b到Glun1-2a的观点。应该从Glun1-2a-2b,Glun1-2b从Glun1-2b到成年后的Glun1-2b进行修改。与Glun1-2a共存的结论。

研究团队进一步发现了Glun2b亚基在Glun1-N2A-N2B三重群和Glun1-N2B二奥利中的结构差异,从而揭示了同一亚受体受体的合规性差异。它将确定不同亚型,药理学和通过的开放属性。不同的内源性NMDA活力差异为理解内源性NMDA受体的功能多样性以及不同受体的药理差异提供了分子基础。该发现为设计具有亚瘤和亚型偏好的化合物提供了可能性,这有助于改善NMDA受体药物的靶向性。

数十年来,该研究范式超过了NMDA受体的分子结构的瓶颈。它揭示了内源性NMDA受体的组成和组成,这不仅加深了对生理功能(例如NMDA受体介导的突触,学习和记忆)理解的神经科学领域NMDA受体功能障碍。该疾病的机制和治疗揭示了靶向NMDA受体临床药物的机制,以奠定重要的理论基础。

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