烟碱型乙酰胆碱受体α6/α3β2β3突变型的构建及其功能研究

　　

摘要: 烟碱型乙酰胆碱受体 (nicotinic acetylcholine receptors, nAChR) α6/α3β2β3亚型广泛分布于中脑边缘多巴胺能神经通路等区域, 对多种神经递质的释放和药物奖励机制具有重要影响, 因此已成为多种神经精神疾病和药物成瘾治疗的潜在靶点。然而, 目前已发现的能够高效特异性作用于α6/α3β2β3 nAChRs的配体分子多无法将该亚型与较为相似的α3β2亚型有效区分开, 且尚缺乏特异性配体作用于α6/α3β2β3 nAChR的分子机制研究。本研究综合利用受体定点诱变、体外转录、显微注射、电生理检测等技术, 在非洲爪蟾卵母细胞中建立了野生型α6/α3β2β3 nAChR及其α6/α3亚基单点突变体药物筛选模型, 并进一步分析了单氨基酸残基置换对α6/α3β2β3 nAChRs的功能影响。本研究所涉及的动物实验方案已通过广西大学伦理委员会审批 (批准号: GXU-2023-0249)。结果表明, 乙酰胆碱 (acetylcholine, ACh) 激活野生型α6/α3β2β3 nAChR的半激活剂量 (half maximal effective concentration, EC₅₀)为18.5 μmol·L^-1。7种α6/α3亚基单点突变均导致激动剂活性不同程度的提升, 其中ACh作用于α6/α3V112Eβ2β3、α6/α3T147Sβ2β3、α6/α3E152Kβ2β3 nAChR的活性变化最为显著, EC₅₀分别3.5、4.4、2.0 μmol·L^-1, 约为本体的0.1～0.2倍。相关结果为α6/α3β2β3 nAChRs的结构-功能研究、与药物特异性结合的分子机制研究提供了模型, 也为靶向α6/α3β2β3 nAChRs的药物设计和专一性改造优化提供了理论依据。