由德州大学西南医学中心 UTSW的科学家已经确定了α7的三种不同构象，α7是一种关键的细胞表面蛋白质
信用:利亚·巴克斯特 德州西南大学的研究人员已经确定了一个叫做烟碱乙酰胆碱受体的蛋白质家族的关键成员的结构，它有三种不同的形状
这项工作今天在线发表在《细胞》杂志上，最终可能导致一系列疾病或感染的新药物治疗，包括精神分裂症、肺癌，甚至新冠肺炎病
烟碱乙酰胆碱受体是被称为Cys环受体的更广泛的蛋白质超家族的成员，其在细胞表面起离子通道的作用，并且在许多细胞类型的膜中发现
当正确的分子附着在这些受体上时，它会打开门控通道，让离子从细胞外部涌入细胞内部，引发其他细胞过程
烟碱乙酰胆碱受体对乙酰胆碱有反应，乙酰胆碱是一种神经细胞用来相互交流的分子
然而，它们也会对体外发现的其他分子产生反应，如尼古丁，这是必需的营养物质胆碱，以及在箭毒蛙皮肤上发现的一种叫做表巴蒂定的毒素
这些受体已在神经、肺和免疫细胞中得到鉴定，与精神疾病、神经退行性疾病、肺癌等疾病有关，甚至与新冠肺炎病和其他感染特有的破坏性免疫反应有关
研究人员先前已经确定了Cys环超家族的一些成员的结构，这是朝着创造适合这些离子通道以阻断或增强其功能的药物迈出的重要一步。
然而，研究负责人科琳·M
诺维耶洛博士
D
，西南科技大学高级研究科学家，和瑞恩E
Hibbs，博士
D
神经科学和生物物理学副教授，这些通道的形状或构象不是固定的
Cys环受体在其门控周期中循环通过三种主要状态，对应于它们何时关闭并等待对配体或活化分子(静止状态)作出反应；当它们对配体产生反应并打开离子流时(打开状态)；或者当它们仍然保持配体但已经再次闭合时(脱敏状态)
瑞恩E
Hibbs，博士
D
信用:UT西南医学中心 多年来，诺维耶洛和希布斯一直致力于研究一种叫做a7的关键烟碱乙酰胆碱受体的结构，2016年，在UTSW购买了低温电子显微镜设备后，他们的研究取得了重大进展
这项技术允许科学家以原子级分辨率拍摄生物分子的照片
当研究人员和他们的同事在a7中加入一种伴侣蛋白——一种有助于支持和保护其他蛋白质的蛋白质——它帮助a7保持了其正常的形状
利用这些新工具，研究人员对a7的不同形态进行了成像
因为a7的结构是动态的，允许它移动和摆动，研究人员添加了不同的配体来稳定它，这样低温电磁图像就不会因运动而模糊不清
当他们分析这些图像时，诺维耶洛、希布斯和他们的同事发现了几个有趣的结构特征，这有助于解释a7的一些不寻常的特性
例如，a7内部通道中的一个带负电荷的氨基酸似乎从外部细胞中吸收带正电荷的钙，这解释了为什么a7对钙的渗透性如此之高
此外，a7上的弯曲结构似乎起到打开门控通道的闩锁作用
该团队表示，这些新鉴定的a7结构最终可以作为制药公司开发针对这种和相关烟碱乙酰胆碱受体的新药的模板
他们计划继续研究不同细胞类型的a7以及它如何与其他分子和蛋白质相互作用
“我们对在如此多不同细胞类型中发现的这种重要受体了解得越多，我们就越接近理解它在生理和疾病中的作用，”艾菲·玛丽·凯恩医学研究学者、小彼得·奥唐奈成员希布斯说
大脑研究所
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