《NMDA受體蛋白在氧化-還原狀態下的構象變化》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由張子微擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：NMDA受體蛋白在氧化-還原狀態下的構象變化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張子微
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
NMDA受體是離子型谷氨酸受體，參與學習記憶、腦損傷等重要生理病理過程。研究顯示NMDA受體在氧化或還原狀態下對離子的通透性明顯不同，可能與其配體結合域（LBD）二硫鍵的形成和斷裂有關。LBD結合配體後的動態變化是調控離子電流的關鍵，但氧化-還原對LBD的動態過程有何影響，目前尚不清楚。本研究擬採用順磁弛豫增強的核磁共振技術，結合電子順磁共振技術，通過研究：（1）NMDA-LBD在自由狀態（apo）以及與不同的配體（包括完全激動劑、部分激動劑和拮抗劑）結合時（holo）的蛋白構象和動態過程；（2）氧化-還原兩個狀態下，比較NMDA-LBD的apo和holo蛋白構象和動態過程的差異。最終闡明氧化-還原對NMDA-LBD動態過程的影響，為NMDA受體的功能變化、配體對其調節的機制研究提供動態結構上的信息，從而為更加精準的調節NMDA受體，為NMDA受體靶向型的藥物研究提供依據。
結題摘要
NMDA受體是離子型谷氨酸受體，參與學習記憶、腦損傷等重要生理病理過程。研究顯示NMDA受體在氧化或還原狀態下對離子的通透性明顯不同，可能與其配體結合域（LBD）二硫鍵的形成和斷裂有關。LBD結合配體後的動態變化是調控離子電流的關鍵，但氧化-還原狀態對LBD的動態過程有何影響，目前尚不清楚。我們成功的通過大腸桿菌體系在體外表達了NMDA受體NR1亞基的配體結合域蛋白，由於蛋白中含有7個巰基，容易在表達的過程中形成二硫鍵引起錯誤摺疊，因此表達量很低。我們通過大體積培養和低溫表達等方法，大大提高了蛋白的表達產量。為了避免在順磁標記的過程中引入更多的半胱氨酸殘基，我們研發了一種新型的Cu2+剛性順磁探針，通過連線組氨酸來標記蛋白位點。同時，我們還發展了化學交聯結合質譜分析的方法來研究受體蛋白的四級結構，藉助於質譜法的高靈敏度，用樣品量少，以求擺脫蛋白產量低的制約。我們利用Cu2+的可還原性研發了新的測定抗氧化性和定量巰基的電子順磁共振方法，用來幫助理解蛋白中巰基的氧化-還原狀態。
