【N型乙酰膽堿受體結(jié)構(gòu)模型教具】
功能、作用介紹：
N型乙酰膽堿受體(acetylcholine receptor，nAChR)屬于神經(jīng)遞質(zhì)門控離子通道蛋白，主要負責快速突觸傳遞。nAChR結(jié)構(gòu)與功能的研究在神經(jīng)生理學、藥理學、免疫學和生物農(nóng)藥等領域深受科學家們的青睞，并取得了一系列應用性成果。nAChR是一種五輔型跨膜復合體，屬于神經(jīng)遞質(zhì)門控離子通道超家族，主要成員有5羥色胺受體、γ氨基丁酸A型和C型受體、甘氨酸受體及一些無脊椎動物的谷氨酸和組氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)受體。
nAChR是由兩個單體形成的二聚體，每個單體由5個同源性很高的亞基構(gòu)成，包括2個α亞基(分子量為40kd)，1個β亞基(50 kd)，1個γ亞基(57 kd)和1個δ亞基(64 kd)。每個亞單位具有4個跨膜α螺旋結(jié)構(gòu)域(M1-M4)，約由500個氨基酸殘基構(gòu)成。每個亞基的氨基端都有一個細胞外親水結(jié)構(gòu)域，接著是4個跨膜結(jié)構(gòu)域(M1至M4)，在M3和M4之間有個細胞膜內(nèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)域，緊接著M4結(jié)構(gòu)域的是較短的延伸至胞外的羧基端。同時每個亞基都含有一個胱氨酸環(huán)(兩個半胱氨酸通過二硫鍵連接)，中間間隔13個氨基酸殘基，這個環(huán)在氮端的胞外部分?？缒げ糠值囊粭lα螺旋含較多的極性氨基酸，就是由于這個親水區(qū)的存在，使五個亞基圍繞成環(huán)狀在膜中形成一個親水性的離子通道。乙酰膽堿的結(jié)合部位位于α亞基上。
多年來，乙酰膽堿受體被作為離子通道受體的經(jīng)典范例在信息電傳導等相關章節(jié)中重點介紹，但由于其立體結(jié)構(gòu)復雜，目前教學中采用的結(jié)構(gòu)示意圖、電鏡照片等抽象的教學方式很難達到理想的教學效果。
我們制作的nAChR結(jié)構(gòu)模型可拆卸成以下幾部分：細胞脂質(zhì)雙層膜，N乙酰膽堿受體的5個亞基(α亞基2個，β、γ、δ亞基各1個)和支架，其中，α亞基又可分解為M1-M4的4個跨膜α螺旋結(jié)構(gòu)域，再分解成nAChR的α螺旋分子組成，包括N端胞外部分含胱氨酸環(huán)的N端結(jié)構(gòu)域，M1和M2胞內(nèi)部分，M2和M3胞外部分，M3和M4之間的膜內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)域，M4 C端胞外區(qū)，α亞基與乙酰膽堿的2處結(jié)合位點(見附圖)。該模具根據(jù)nAChR的結(jié)構(gòu)設計成12個部件，包括nAChR結(jié)構(gòu)組成部件6種和模具基本框架部件6種：代表亞基(2個α亞基、1個γ亞基、1個δ亞基、1個β亞基)的本體;代表細胞膜脂雙層結(jié)構(gòu)的限位板;代表跨膜α螺旋結(jié)構(gòu)域的空心管體(M1、M2、M3、M4);代表α螺旋的螺旋絲，螺旋絲含有串珠的一端代表氮端胞外部分含胱氨酸環(huán)的結(jié)構(gòu)，螺旋絲另一端代表M4胞外羧基端;串珠代表螺旋絲上的氨基酸基團;代表α亞基內(nèi)乙酰膽堿結(jié)合位點的結(jié)合體;底座;外殼;支架;開口;凹槽和蓋體。
作品名稱：N型乙酰膽堿受體結(jié)構(gòu)模型教具
完成單位：蘇州大學
