广泛的脑受体隐藏着惊人的作用机制

根据哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院和卡内基梅隆大学的研究人员的新工作，大脑中最重要的分子之一并不像科学家认为的那样工作。

该研究结果于4月20日发表自然,可能有助于开发新一代更有效的神经和精神疗法，副作用更少。

这项新研究仔细研究了大脑中最普遍的神经递质谷氨酸。谷氨酸与受体在大脑细胞，它打开了一个通道进入细胞，允许离子通过传播电信号．

“大脑工作的方式是通过神经元之间的交流，而这些是允许这种交流的主要受体，”亚历山大·索博列夫斯基博士说，他是生物化学和医学副教授分子生物物理学他是这篇论文的资深作者。

每个受体最多可以结合四个分子并产生四种不同程度的电导率。之前的研究以简单的逐步方式将结合与电导率联系起来，其中结合每一个额外的谷氨酸分子将电导率再提高一步。

虽然这种解释说得通，但没有人仔细观察过，能够证实这一点。在这项新研究中，研究人员结合了一种叫做冷冻的技术电子显微镜通过复杂的数据分析，揭示了谷氨酸与受体结合的第一张详细图片。

索伯列夫斯基说:“我们实际上是在这样的条件下进行实验的，我们看到了所有这些中间产物，一种谷氨酸盐，然后是两种谷氨酸盐，三种谷氨酸盐，然后它结合了所有四种谷氨酸盐。”

这些图像显示谷氨酸只以特定的模式与受体的亚基结合。这推翻了普遍的观点，即每个亚基独立地结合谷氨酸，并指出了神经元信号和药物反应的复杂性的新水平。

Sobolevsky和他的同事们发现，一个谷氨酸分子必须先与两个特定受体亚基中的一个结合，然后才能与其他两个亚基结合，而不是直接的逐步过渡。此外，受体的电导率水平与与之结合的谷氨酸盐的数量没有直接关系;一个受体可以有两个或更多的谷氨酸附着，但仍然只能达到第一级电导率。

研究结果开启了一个全新的研究方向，研究小组目前正在探索神经元上不同的辅助分子是如何影响相互作用的。更多地了解谷氨酸受体的特定激活状态可能有助于开发更好的药物来治疗这些疾病谷氨酸受体，如抑郁症、痴呆、帕金森病、癫痫和中风。