印度科学研究所(IISc)的研究团队与合作者们利用先进的冷冻电镜技术，成功解析了一种控制神经递质运输的关键蛋白质的分子结构。这项研究成果已在《自然结构与分子生物学》杂志上发表。
神经细胞通过释放神经递质进行交流，每种神经递质都能激活特定的受体蛋白，进而促进或抑制神经信号的传递。神经回路的正常运作依赖于兴奋与抑制之间的平衡，一旦失衡，便可能引发癫痫、焦虑和精神分裂等疾病。
抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)与兴奋性神经递质谷氨酸相抗衡。GABA通过与其受体蛋白结合，调节神经突触信号的传递。
过量的GABA需要被回收至神经元和周围的神经胶质细胞中，以备后续释放。GABA转运蛋白(GATs)在此过程中扮演着关键角色，它们利用钠离子和氯离子将多余的GABA重新运回神经元。因此，GATs在调节GABA信号和功能中起着至关重要的作用，成为治疗癫痫等疾病的潜在靶点。
此次研究由印度科学院分子生物物理部门的副教授Aravind Penmatsa领导，采用了低温电子显微镜技术，解析了GAT的分子结构。这种技术能够成像并重建比人类头发宽度小一百万倍的生物分子结构。
研究人员通过纯化GAT，并在其上创建抗体结合位点，利用抗体增加蛋白质的质量，从而通过冷冻电镜技术改善成像效果。研究团队观察到了GAT结构朝向细胞质的一面，并与GABA分子、钠离子和氯离子结合，这一结合是GABA转运周期中的关键步骤之一。解析这一步骤为理解GABA识别和释放到神经元的机制提供了重要线索。
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