研究人员使用X射线晶体学和分子模拟来照亮神经递质运输

来自衰老和年龄相关疾病的分子机制的MIPT研究中心的科学家与德国Jülich研究中心的同事联系在一起，并发现了钠离子如何在中枢神经系统中驱动谷氨酸转运。谷氨酸是最重要的兴奋性神经递质，并且通过称为兴奋性氨基酸转运蛋白（EAAT）的专用转运蛋白在神经元之间的突触裂隙中被激活地除去。报告了调查结果科学推进。

谷氨酸将激活信号从一个神经元透射到另一个神经元。为了确保精确终止谷氨酸谷氨酸信号传导，在释放后，神经递质从突触裂隙迅速移除;这是专门蛋白质的任务，Eaat谷氨酸转运蛋白。

EAAT是二级活性运输器，并使用浓度梯度钠离子将谷氨酸摄入到细胞中。为此，转运蛋白将神经递质与来自膜外侧的三个钠离子一起结合在一起，将其货物与电池内部梭住。在细胞外细胞外的生理钠梯度，具有比细胞内隔室更高的离子浓度，因此用作能量源。

然而，目前尚不清楚eaats如何与钠离子和离子如何驱动该过程的焦蛋白结合结合。研究人员现在已经回答了这个问题：高分辨率X射线晶体学在谷氨酸结合之前，在谷氨酸结合之前提供了令人难以置信的含钠谷氨酸转运蛋白的结构快照。jülich超级计算机和功能实验的分子模拟可以识别两个钠离子的结合如何触发谷氨酸和第三钠离子的结合。

这些结果揭示了大脑中信息处理的重要分子原则，可以为脑卒中等缺血性脑疾病提供新的治疗方法，其中谷氨酸损失导致升高谷氨酸浓度。“我们的调查结果提供了洞察神经传输在哺乳动物神经系统中的工作以及可能破坏这种运输，导致记忆和学习问题的洞察力，”衰老和年龄相关疾病的分子机制的Kirill Kovelev评论了Kirill Kovelev。