研究揭示“幸福感”相關神經遞質轉運蛋白的工作機制

5月22日，中國科學院生物物理研究所趙巖團隊與中國科學院物理研究所姜道華團隊在《細胞研究》在線發表研究論文，共同揭示了單胺類神經遞質轉運蛋白VMAT2的底物識別和質子耦合機制。

單胺類神經遞質包括去甲腎上腺素、腎上腺素、多巴胺、血清素和組胺等，在神經系統和其它組織中發揮著重要的生理作用。其中，去甲腎上腺素介導調節情緒認知等多種生理功能，多巴胺在調節運動和獎勵方面發揮著重要作用，而血清素則是“幸福感”的來源。VMAT2是中樞神經系統中唯一介導單胺類神經遞質儲存的轉運蛋白，在介導神經沖動傳遞和神經保護方面發揮著至關重要的作用。此前，該團隊在《自然》發表了VMAT2結構功能研究方面的重要見解，但對不同底物的識別和轉運機制尚不清楚。

在這項研究中，研究人員深入分析了VMAT2識別具有不同化學結構的單胺類神經遞質、神經毒素分子的機制，提出了VMAT2底物轉運的分子機制模型，并完善了質子耦聯底物轉運的具體機理。這些結構及發現為全面理解VMAT2的轉運模式提供了寶貴的見解，并為藥物開發和優化奠定了重要基礎。

中國科學院生物物理研究所趙巖研究員和中國科學院物理研究所姜道華特聘研究員為論文的共同通訊作者。中國科學院物理研究所博士生武迪、生物物理研究所博士生于卓亞及陳琦浩、北京大學現代農業研究院趙珺為論文共同第一作者。此外，北京望石智慧黃博，生物物理研究所趙巖組王宇航、蘇嘉偉，首都醫科大學附屬北京朝陽醫院李娜也為本研究提供了幫助。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41422-024-00974-9