【蘇州大學】N型乙醯膽鹼受體結構模型教具

　　【N型乙醯膽鹼受體結構模型教具】

　　功能、作用介紹：

　　N型乙醯膽鹼受體(acetylcholine receptor，nAChR)屬於神經遞質門控離子通道蛋白，主要負責快速突觸傳遞。nAChR結構與功能的研究在神經生理學、藥理學、免疫學和生物農藥等領域深受科學家們的青睞，並取得了一系列應用性成果。nAChR是一種五輔型跨膜複合體，屬於神經遞質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穀氨酸和組氨酸等神經遞質受體。

　　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螺旋結構域(M1-M4)，約由500個胺基酸殘基構成。每個亞基的氨基端都有一個細胞外親水結構域，接著是4個跨膜結構域(M1至M4)，在M3和M4之間有個細胞膜內環狀結構域，緊接著M4結構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(兩個半胱氨酸通過二硫鍵連接)，中間間隔13個胺基酸殘基，這個環在氮端的胞外部分。跨膜部分的一條α螺旋含較多的極性胺基酸，就是由於這個親水區的存在，使五個亞基圍繞成環狀在膜中形成一個親水性的離子通道。乙醯膽鹼的結合部位位於α亞基上。

　　多年來，乙醯膽鹼受體被作為離子通道受體的經典範例在信息電傳導等相關章節中重點介紹，但由於其立體結構複雜，目前教學中採用的結構示意圖、電鏡照片等抽象的教學方式很難達到理想的教學效果。

　　我們製作的nAChR結構模型可拆卸成以下幾部分：細胞脂質雙層膜，N乙醯膽鹼受體的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螺旋結構域，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的N端結構域，M1和M2胞內部分，M2和M3胞外部分，M3和M4之間的膜內環結構域，M4 C端胞外區，α亞基與乙醯膽鹼的2處結合位點(見附圖)。該模具根據nAChR的結構設計成12個部件，包括nAChR結構組成部件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構的限位板;代表跨膜α螺旋結構域的空心管體(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的結構，螺旋絲另一端代表M4胞外羧基端;串珠代表螺旋絲上的胺基酸基團;代表α亞基內乙醯膽鹼結合位點的結合體;底座;外殼;支架;開口;凹槽和蓋體。

　　作品名稱：N型乙醯膽鹼受體結構模型教具

　　完成單位：蘇州大學

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