研究揭示“幸福感”相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的工作機(jī)制
5月22日，中國科學(xué)院生物物理研究所趙巖團(tuán)隊與中國科學(xué)院物理研究所姜道華團(tuán)隊在《細(xì)胞研究》在線發(fā)表研究論文，共同揭示了單胺類神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白VMAT2的底物識別和質(zhì)子耦合機(jī)制。
單胺類神經(jīng)遞質(zhì)包括去甲腎上腺素、腎上腺素、多巴胺、血清素和組胺等，在神經(jīng)系統(tǒng)和其它組織中發(fā)揮著重要的生理作用。其中，去甲腎上腺素介導(dǎo)調(diào)節(jié)情緒認(rèn)知等多種生理功能，多巴胺在調(diào)節(jié)運(yùn)動和獎勵方面發(fā)揮著重要作用，而血清素則是“幸福感”的來源。VMAT2是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中唯一介導(dǎo)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)儲存的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，在介導(dǎo)神經(jīng)沖動傳遞和神經(jīng)保護(hù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。此前，該團(tuán)隊在《自然》發(fā)表了VMAT2結(jié)構(gòu)功能研究方面的重要見解，但對不同底物的識別和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制尚不清楚。
在這項研究中，研究人員深入分析了VMAT2識別具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)毒素分子的機(jī)制，提出了VMAT2底物轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制模型，并完善了質(zhì)子耦聯(lián)底物轉(zhuǎn)運(yùn)的具體機(jī)理。這些結(jié)構(gòu)及發(fā)現(xiàn)為全面理解VMAT2的轉(zhuǎn)運(yùn)模式提供了寶貴的見解，并為藥物開發(fā)和優(yōu)化奠定了重要基礎(chǔ)。
中國科學(xué)院生物物理研究所趙巖研究員和中國科學(xué)院物理研究所姜道華特聘研究員為論文的共同通訊作者。中國科學(xué)院物理研究所博士生武迪、生物物理研究所博士生于卓亞及陳琦浩、北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院趙珺為論文共同第一作者。此外，北京望石智慧黃博，生物物理研究所趙巖組王宇航、蘇嘉偉，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院李娜也為本研究提供了幫助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41422-024-00974-9
