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構造生物学:MK-801およびメマンチンによるNMDA受容体チャネル遮断の機構
Nature 556, 7702 doi: 10.1038/s41586-018-0039-9
NMDA(N-メチル-D-アスパラギン酸)受容体は、グルタミン酸やグリシンの結合をカルシウム透過性イオンチャネルの開口と連動させるという形で、情報を変換している。NMDA受容体の高分解能構造研究が行われていないため、イオンチャネル遮断剤がイオン透過を阻止する機構はよく分かっていない。今回我々は、GluN1–GluN2B NMDA受容体からアミノ末端ドメインを除去すると、機能を保持した受容体と回折特性の良好な結晶が得られることを明らかにし、この方法を用いてNMDA受容体遮断剤であるMK-801の結合部位の位置を特定することができた。この結晶構造と長時間スケールでの分子動力学シミュレーションとを組み合わせて、MK-801やメマンチン(アルツハイマー病治療薬として認可されている)がイオンチャネルの前庭中に結合し、チャネルのゲート閉鎖を促進し、M3ヘリックスバンドルの交差箇所とM2小孔ループの間に留まって、イオン透過を物理的に遮断する仕組みが明らかになった。

