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神経科学：AMPA型グルタミン酸受容体でのチャネル開口とゲート開閉の機構
Nature 549, 7670 doi: 10.1038/nature23479
イオンチャネル型のAMPA（α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸）型グルタミン酸受容体は、中枢神経系全体にわたる速い興奮性神経伝達を仲介する。AMPA受容体は神経伝達物質であるグルタミン酸により開閉するためシナプス強度に重要であり、AMPA受容体を介したシグナル伝達の調節異常は多くの神経疾患と結び付けられている。今回我々は、AMPA受容体と補助サブユニットが作る複合体のアポ状態、またアンタゴニストあるいはアゴニストが結合した状態の構造を低温電子顕微鏡法を用いて解き、イオンチャネルが開く際のカメラの絞りに似た機構を決定した。イオンチャネルの選択性フィルターは、内向きにへこんだM2ループの伸びた部分により形成され、一方でM2のヘリックス部分はイオンチャネル中のAMPA受容体サブユニット間の広い疎水性界面の一部を形成している。我々はまた、チャネル開口の際に透過経路がどのように変化するかを明らかにし、活性化と脱感作に伴って起こるAMPA受容体全体にわたるコンホメーション変化を突き止めた。我々の知見は、イオンチャネル型グルタミン酸受容体ファミリー全体にわたるゲート開閉機構と興奮性神経伝達におけるAMPA受容体の役割を理解するための枠組みを提供するものである。
