在中風(fēng)或癲癇發(fā)作期間，大腦受影響部分的神經(jīng)元以異?？斓乃俣劝l(fā)出信號(hào)。這種情況的一個(gè)副產(chǎn)品就是大腦的pH值明顯下降，使得局部環(huán)境不持久。
冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)的生物學(xué)家使用一種叫做cryo-EM的強(qiáng)大顯微方法，發(fā)現(xiàn)大腦生理學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵要素——一種叫做NMDA受體的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的對(duì)接端口——可以在這種惡劣的環(huán)境中發(fā)揮作用。
由CSHL教授Hiro Furukawa領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)布了一張低pH值的NMDA受體變異體的高分辨率圖像?！拔覀冎乐辽?0年了，不同類型的NMDA受體發(fā)揮了明顯的作用，尤其是在癲癇和中風(fēng)引起的酸化環(huán)境中，”Guhe說(shuō)?！暗侥壳盀橹?，我們還沒(méi)有理解其背后的分子機(jī)制?！?
NMDA受體位于興奮性神經(jīng)元的膜上，在那里它們形成孔，并通過(guò)“控制”帶電原子或離子的流入和流出來(lái)控制電信號(hào)。當(dāng)大腦學(xué)習(xí)并形成新的記憶時(shí)，NMDA受體是活躍的。這種受體的功能障礙被認(rèn)為涉及許多疾病，包括神經(jīng)退行性疾病、疼痛、抑郁和精神分裂癥。
古川的團(tuán)隊(duì)證明了NMDA受體蛋白組成的輕微變化，這要?dú)w功于一種叫做選擇性剪接的細(xì)胞機(jī)制——這一過(guò)程使單個(gè)基因能夠產(chǎn)生單個(gè)蛋白的不同變體。大腦中受體的一種“剪接變體”對(duì)酸性環(huán)境的敏感性低于其他形式。
NMDA受體就是科學(xué)家所說(shuō)的四聚體——它被認(rèn)為是由四種蛋白質(zhì)組成的管子，連接神經(jīng)元內(nèi)部和外部環(huán)境。這四種蛋白質(zhì)以這樣一種方式交織在一起，它們通過(guò)中心留下一個(gè)空間離子通道。
受體的四種蛋白質(zhì)分為兩組——“亞單位”，稱為GluN1和GluN2。古川的團(tuán)隊(duì)繪制了一種受體的變體，其中一些GluN1亞單位發(fā)生了輕微的變化。這種變化通過(guò)吸引GluN1和GluN2亞單位進(jìn)入更緊密的擁抱來(lái)改變受體的結(jié)構(gòu)。這又改變了與酸堿度傳感器所在的較大結(jié)構(gòu)的一部分的界面。
結(jié)果，整個(gè)受體對(duì)酸堿度變化的敏感性降低。古賀說(shuō)：“我們從大自然中了解到，當(dāng)環(huán)境惡化時(shí)，這種受體可以保持完整。"像這樣的研究為創(chuàng)造治療方法來(lái)解決這種重要受體的功能障礙提供了信息."
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！