研究揭示了与记忆和学习有关的关键受体的结构

大脑
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科学家首次揭示了大脑海马体中重要受体周围的结构,海马体是记忆和学习的所在地。

俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)进行的这项研究今天发表在《科学》杂志上自然

这项新研究关注谷氨酸受体的组织和功能,谷氨酸受体是一种神经递质受体,参与感知大脑海马区神经细胞之间的信号。该研究揭示了海马体中三种主要谷氨酸受体复合物的分子结构。

资深作者Eric Gouaux博士说,这些发现可能会立即对癫痫等疾病的药物开发有用,Eric Gouaux博士是OHSU Vollum研究所的高级科学家,神经科学研究的Jennifer和Bernard Lacroute基金主席和霍华德休斯医学研究所的研究员。

他说:“癫痫或癫痫性疾病有很多原因。”“如果一个人知道某个人癫痫发作的潜在原因,那么你可能会发展来调节这种活动。”

通过使用小鼠模型,OHSU的研究人员通过开发一种基于分离受体及其周围亚基的复合物。然后他们用最先进的低温成像位于波特兰OHSU南滨岸校区的太平洋西北低温电磁中心。

Gouaux预计这项技术将改变结构生物学。

他说:“这真的打开了一扇门,可以针对特定的分子来治疗特定的疾病。”“有很多是基于结构的,你看到锁是什么样子然后你开发一个钥匙。如果你不知道锁是什么样子的,那么就很难开发出一把钥匙。”

以前,科学家们必须通过在组织培养中结合DNA片段来人工改造受体来模仿真正的受体。然而,这种技术有明显的缺点。

Gouaux说:“它并不完美,因为真正的受体被一群额外的、有时是未知的亚单位包围着。”

新的单克隆抗体试剂也是在OHSU开发的,使科学家能够从小鼠脑组织中分离出实际的谷氨酸受体。然后,他们可以使用低温电子显微镜对这些样本进行近原子细节成像,这使他们能够捕捉到三种谷氨酸的全部集合还有辅助的亚单位。

Gouaux说:“以前,这是不可能的,因为我们没有好的方法来分离分子,也没有办法看到它们的样子。”“所以这是一个非常令人兴奋的发展。”


进一步探索

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更多信息:海马AMPA受体组装及其变构抑制机制,自然(2021)。DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03540 - 0
期刊信息: 自然

引用研究揭示了与记忆和学习有关的关键受体的结构(2021年5月12日
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