一个由悉尼大学领导的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是如何相互沟通的。

 

谷氨酸转运体是位于我们所有细胞表面的微小蛋白质，它可以关闭或关闭化学信号，而这些化学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。它们也参与神经信号、新陈代谢、学习和记忆。

 

研究人员使用低温电子显微镜(cryoo - em)捕捉到了这些转运体的细节， 杏耀平台总代 ，杏耀QQ显示它们看起来像嵌入细胞膜的“扭曲的电梯”。

 

这个世界上第一个发现打开了一个全新的可能性领域，研究是否转运体的缺陷可能是神经系统疾病，如阿尔茨海默病的原因。

 

该研究结果已发表在《自然》杂志上。

 

“我第一次看到这张照片时，感觉棒极了。它揭示了这个转运蛋白是如何工作的，并解释了多年前的研究，”该研究的主要作者、博士生Ichia Chen说。

 

研究人员能够“拍摄”谷氨酸转运体的结构，通过使用超低温电子显微镜(cryo-EM)分析被困在一层薄薄的冰中的数千张图像，这是一种高灵敏度的显微镜，使这项研究成为可能。

 

低温电子显微镜利用电子束拍摄生物分子，使肉眼看不见的东西可见。

 

研究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。

 

”使用低温电子显微镜,我们首次发现了这些转运蛋白可以多任务执行的双重功能,移动的化学物质(如谷氨酸)穿过细胞膜,同时允许水和氯离子穿过同时,”资深作者教授说雷纳·瑞恩从医学科学学院,医学院和健康。

 

“这些分子机器使用一种非常酷的扭转、电梯式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它们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很长一段时间了，但直到现在我们才解释转运蛋白是如何做到这一点的。结合低温电子显微镜和计算机模拟等技术，我们捕捉到了这种罕见的状态，我们可以同时观察到这两种功能的发生。”

 

“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针对这些机器提供了线索，”瑞安教授说。

 

绘制出谷氨酸转运体的详细结构，对于研究人员了解我们的身体是如何工作的，以及一些疾病背后的机制是一个至关重要的工具。

 

谷氨酸转运体的缺陷与许多神经系统疾病有关，如阿尔茨海默病和中风。

 

这包括罕见的疾病，如偶发性共济失调，杏耀联系这种疾病影响运动并导致周期性瘫痪，原因是氯离子通过脑细胞中的谷氨酸转运体不受控制地泄漏。

 

“了解控制氯离子正常流动的谷氨酸转运体结构，可以帮助设计可以在偶发性共济失调中‘堵塞’氯离子通道的药物，”联合第一作者吴倩仪博士说。

 

这篇论文是澳大利亚和美国研究人员7年研究的成果。

 

这项工作也强调了高分辨率显微技术对理解生物过程的重要性和潜力。

 

“我们非常高兴能够在悉尼大学的悉尼显微镜和微分析设施使用新的Glacios低温电子显微镜。使用这种‘内部’显微镜将加速我们的研究，以及我们对这些重要分子机器的理解，”该研究的高级合著者Josep Font博士说。