浙大冷冻电镜中心首次解析蛋白质原子分辨率结
中国科技网·科技日报讯（记者 江耘）辗转反侧睡不着的夜晚，你的大脑可能处于异常兴奋的状态。科学家认为，这与大脑中一种叫GABA（g-氨基丁酸）的神经递质有关，它们负责在神经系统中“踩刹车”，对调节大脑的兴奋性至关重要。
浙江大学科学家通过单颗粒冷冻镜技术，第一次对人脑中的“刹车”——GABAA受体进行原子分辨率的解析，得到了一种处于开放状态的GABAA受体三维结构。该成果在《Cell Research》杂志在线发表。
GABA是哺乳动物中枢神经系统一种重要的抑制性神经递质，它们调节作用在于让神经功能免于过度兴奋或者过于敏感。人脑中有30%的神经元能够被GABA结合，神经元接收GABA的蛋白就是GABAA受体，也就是那个“刹车”。
“‘刹车’作用可以分为两类，一种是相位性调节，只有开或者关两种类型；一种是紧张性调节，是调节神经对于外界刺激的敏感程度。我们这次研究的是第二种GABAA受体。” 浙江大学生命科学研究院教授叶升说道。
GABAA受体是在一次偶然中被发现的。当时，人们偶然发现苯二氮卓具有镇静催眠的作用，科学家顺藤摸瓜找到了这个“刹车”就是GABAA受体。它是一个氯离子通道，通过开关离子通道来发挥功能。但是发现20多年来，关于如何GABA如何选择性结合到受体仍不清楚。
诞生于2013年的冷冻镜技术，是人类理解生命现象的“神助攻”。在冷冻镜中心，科研人员将纯化的人源GABAA受体滴在特制的铜网上，并快速冷却到零下190度。科学家在镜下清晰地看到一个个蛋白，并通过计算机最终绘制出GABAA受体分辨率为3.5埃（1埃=0.1纳米）的三维原子结构。
从俯视图上看，GABA结合在受体上时，像一把钥匙打开了中央的孔道，氯离子得以经过通道，神经信号因此进一步传递。
据了解，今年6月至今，全球共有英国牛津大学、美国西南医学中心、俄勒冈健康中心和浙江大学四个实验室报道了不同的GABAA受体的三维结构。
科学家认为，GABAA受体结构的解析，为进一步开展药物和GABAA受体之间的相互作用，开发更有效、安全的药物打下了基础。
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