蛋白质总是在表演一种舞蹈。它们移动和扭曲身体，在我们体内发挥特定功能。NMDAR蛋白质在我们的大脑中执行着一种特别艰难的舞蹈动作。

一步走错就会导致一系列神经系统疾病。NMDAR与神经递质谷氨酸和另一种化合物甘氨酸结合。这些结合控制着NMDAR的舞步。当它们的舞步结束时，NMDAR就会打开。这种开放的离子通道会产生对记忆等认知功能至关重要的电信号。

问题是，科学家们一直无法弄清楚NMDAR程序的最后一步——直到现在。冷泉港实验室的HiroFurukawa教授和他的团队已经破译了NMDAR旋转成开放结构的关键舞蹈动作。换句话说，他们已经学会了NMDAR的“扭转”。

为了捕捉这一关键步骤，Furukawa和他的团队使用了一种称为电子低温显微镜(cryo-EM)的技术，该技术可以冻结并可视化蛋白质的活动。首先，该团队必须找到一种方法，让一种名为GluN1-2B的NMDAR保持开放状态足够长的时间，以便对其进行成像。

因此，古川与埃默里大学的斯蒂芬·特雷内利斯教授和丹尼斯·利奥塔教授合作。他们共同发现了一种有利于NMDAR处于开放状态的分子。这项研究发表在《自然》杂志上。

“它不是最稳定的构象，”古川解释道。“NMDAR中有许多独立运作的部分。它们必须相互协调。一切都必须完美无缺才能打开离子通道。我们需要在正确的时间发出精确数量的电信号，以实现正确的行为和认知。”

低温电子显微镜图像使研究人员能够精确地看到NMDAR的原子在“扭转”过程中是如何移动的。这可能有一天会催生出药物化合物，可以教会失去一步的NMDAR正确的动作。针对NMDAR的更优药物可能可以用于治疗阿尔茨海默氏症和抑郁症等神经系统疾病。

Furukawa解释说：“化合物与蛋白质内的口袋结合，最初并不完美。这将使我们和化学家找到一种方法来更完美地填充这些口袋。这将提高药物的效力。此外，口袋的形状是独一无二的。但其他蛋白质中可能存在类似形状的东西。这会引起副作用。因此，特异性是关键。”

事实上，大脑中存在多种类型的NMDAR。Furukawa实验室最近的另一项研究首次展示了GluN1-3ANMDAR。令人惊讶的是，它的舞蹈动作完全不同。这种舞蹈动作会产生不同寻常的电信号模式。

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