科研进展-Nature | 闫创业/袁亚飞团队揭示去甲肾上腺素转运蛋白再摄取与抑制的分子基础

主要观点总结

本文介绍了去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）和血清素（5-HT）等单胺类神经递质在突触传递中的作用。文章详细阐述了神经递质转运蛋白（MATs）的功能及其抑制剂在抗抑郁药物中的作用。清华大学生命科学学院的研究团队通过结构生物学方法揭示了人类去甲肾上腺素转运蛋白（NET）的分子基础，包括底物结合机制、K+离子结合位点以及不同类别抗抑郁药物的选择性抑制机制。研究亮点包括发现NET的第二个底物结合位点和NSS家族的K+结合位点，为抗抑郁药物的研发提供了基础。

关键观点总结

关键观点1: 神经递质转运蛋白（MATs）在单胺类神经递质传递中的关键作用

MATs负责将单胺类神经递质再摄取回突触前膜，终止其对下游受体的激活状态。目前，MATs家族抑制剂在医药市场上主要用作抗抑郁药。

关键观点2: NET的结构和底物识别机制

研究团队通过冷冻电镜技术解析了人源NET蛋白的高分辨率结构，包括天然状态、结合底物（NE、DA）和四种常用上市抗抑郁药物的结合状态。发现NET中央口袋S1处的底物识别方式与果蝇dDAT不同，并观测到了第二个底物的密度（S2位点）。

关键观点3: K+离子结合位点的发现

研究首次通过结构验证了NSS家族中K+离子的结合位点，该位点位于向内开口的NET-DSP-KCl结构的Na1位点处。

关键观点4: 不同类别抗抑郁药物的选择性抑制机制

研究通过解析四种不同类型的抗抑郁药物的高分辨率结构，揭示了其对NET、DAT和SERT选择性抑制的分子基础。托莫西汀等抗抑郁药物通过竞争性抑制或其他机制影响NET的转运过程。

关键观点5: 研究亮点和展望

研究发现了NET的第二个底物结合位点，揭示了NET底物识别机制、交替开放转运模型以及不同类别抗抑郁药物选择性抑制的分子机制。这些发现为抗抑郁药物的进一步研发提供了基础。

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