悉尼大学 我们细胞中谷氨酸转运体的计算机模拟图像，使用低温电子显微镜图像创建
信用:沙沙克潘特 悉尼大学领导的一个国际科学家小组揭示了我们细胞中最重要的分子机器之一——谷氨酸转运体的形状，这有助于解释我们的脑细胞如何相互交流
谷氨酸转运体是我们所有细胞表面的微小蛋白质，它可以打开和关闭化学信号，这些信号在确保所有细胞间的对话顺利进行方面发挥着重要作用
它们还参与神经信号传导、新陈代谢以及学习和记忆
研究人员使用低温电子显微镜捕捉了转运蛋白的细节，显示它们看起来像嵌入细胞膜的“扭曲的电梯”
这一世界上第一个发现开启了一个全新的可能性领域，研究转运蛋白的缺陷是否可能是诸如阿尔茨海默氏病等神经疾病背后的原因
研究结果发表在《自然》杂志上
“我第一次看到这个图像是很神奇的
它揭示了这种转运体是如何工作的，并解释了多年来的研究
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该研究的主要作者是学生陈一佳
多任务传输器 研究人员能够“拍摄”谷氨酸转运体的结构，通过使用冷冻电镜分析被困在一层薄冰中的数千张图像，这是一种使这项研究成为可能的高灵敏度显微镜
低温电磁可以利用电子束拍摄生物分子，使肉眼看不见的东西变得可见
这些结果也证实了研究人员一段时间以来的怀疑，即谷氨酸转运体是多任务的
医学与健康学院医学科学学院的资深作者雷娜·瑞安教授说:“利用冷冻电磁技术，我们第一次发现了这些转运蛋白是如何进行多任务处理的——既能让化学物质(如谷氨酸盐)穿过细胞膜，又能让水和氯离子同时通过。”
动画显示水分子通过谷氨酸转运体
信用:一护陈 “这些分子机器使用一种非常酷的扭曲、类似电梯的机制来移动它们的货物穿过细胞膜
但是它们还有一个额外的功能，可以让水和氯离子穿过细胞膜
我们研究这些双重功能已经有相当长的时间了，但是直到现在我们还不能解释运输者是如何做到的
利用低温电磁和计算机模拟等技术的结合，我们捕捉到了这种罕见的状态，在这种状态下，我们可以观察到两种功能同时发生
" 瑞安教授说:“了解我们细胞中的分子机器是如何工作的，使我们能够解释这些机器在疾病状态下的缺陷，也为我们如何用治疗方法瞄准这些机器提供了线索。”
弥合疾病差距的关键 详细绘制谷氨酸转运体的结构可能是研究人员了解我们身体如何工作以及某些疾病背后机制的重要工具
谷氨酸转运体的缺陷与许多神经疾病有关，如阿尔茨海默病和中风
这包括罕见的疾病，如间歇性共济失调，一种影响运动并导致周期性瘫痪的疾病，由脑细胞中谷氨酸转运体不受控制地泄漏氯化物引起
“了解控制氯化物正常流动的谷氨酸转运体结构，有助于设计出能够‘堵塞’阵发性共济失调中的氯化物通道的药物，”合著者Dr
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团队合作的结果 这篇论文是澳大利亚和美国研究人员七年工作的结果
这项工作还强调了高分辨率显微镜对理解生物过程的重要性和潜力
“我们非常兴奋能在悉尼大学的悉尼显微镜和微量分析设备中使用新的冰川冷冻仪
“在内部使用这种显微镜将会加速我们对这些重要分子机器的研究和理解，”博士说
约瑟夫·方特，这项研究的资深作者之一
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