中国科学家破解5-羟色胺受体结构之谜
中国科学家破解5-羟色胺受体结构之谜
2024年5月，国际顶级期刊《自然》杂志发表了一项来自中国的重要科研成果。中国科学院上海药物研究所徐华强研究员和蒋轶研究员带领团队，首次解析了三种5-羟色胺受体的近原子分辨率结构，这一突破性发现为理解大脑情绪调控机制以及开发新型抗抑郁药物开辟了新途径。
5-羟色胺：情绪调控的关键分子
5-羟色胺，又名血清素，是一种重要的神经递质，广泛存在于哺乳动物组织中，尤其在大脑皮层和神经突触内含量丰富。它不仅参与调节情绪、睡眠、食欲等生理功能，还与疼痛感知、认知功能密切相关。研究表明，5-羟色胺水平异常与抑郁症、焦虑症、精神分裂症等多种精神疾病的发生发展密切相关。
GPCR结构解析：从“黑箱”到“透明”
5-羟色胺受体属于G蛋白偶联受体（GPCR）家族，这是人体内最大的膜蛋白受体家族，也是药物研发的重要靶点。然而，由于GPCR结构的复杂性和不稳定性，其三维结构解析一直是个世界级难题。
徐华强/蒋轶团队利用先进的冷冻电镜技术，成功解析了5-HT1A、5-HT1D、5-HT1E三种受体的高分辨率结构。这些结构揭示了磷脂和胆固醇如何调节受体功能，为理解受体的激活机制提供了重要线索。
揭秘药物作用机制：从“盲目”到“精准”
基于受体结构信息，研究团队进一步揭示了抗抑郁药物阿立哌唑的作用机制。阿立哌唑是一种非典型抗精神病药，通过部分激动5-HT1A受体和拮抗5-HT2A受体发挥作用。研究发现，阿立哌唑与受体结合的精确位点，以及它如何通过调节受体构象来影响信号转导，为优化药物设计提供了重要参考。
未来展望：从“基础”到“临床”
这项研究不仅深化了我们对5-羟色胺受体功能的理解，更为开发新型精神疾病治疗药物提供了重要线索。通过基于结构的药物设计，科学家有望开发出更安全、更有效的抗抑郁药物，为精神疾病患者带来新的希望。
中国科研团队在GPCR结构解析领域的持续突破，不仅展现了我国在基础科学研究领域的实力，也为全球神经科学研究做出了重要贡献。随着研究的深入，我们有理由相信，未来将有更多针对精神疾病的创新疗法问世，为改善人类健康做出更大贡献。