五羟色胺离子通道5-HT3R是重要的药物靶点，与抑郁、癌症病人放化疗呕吐、疼痛等疾病密切相关。

9月4日，深圳理工大学药学院讲席教授、中国科学院深圳先进技术研究院计算机辅助药物设计研究中心首席科学家Horst Vogel教授团队联合德国马克斯·普朗克研究所Mikhail Kudryashev教授团队等，利用冷冻电镜技术成功发现抗抑郁靶点5-HT3R自主装配新机理，相关研究成果发表在《欧洲分子生物学学会杂志》上。

研究团队在原生态细胞膜生理环境下解析了该靶点的冷冻电镜结构，在结构中意外发现该靶点除了传统的五聚体外，还能形成四聚体结构。更为意外的是，其中的四聚体还能以“对称四聚体”和“不对称四聚体”两种不同的状态形式存在。

为了进一步了解五聚体组装途径模型，团队通过计算机模拟系统阐述了该受体在生理环境下，从单体聚集成多聚体过程的分子机理。计算机模拟和生化实验表明，单一的5-HT3R四聚体形成的孔洞空间狭窄，无法容纳相关的离子通过该通道来行使其信号传导生理功能。计算机模拟还发现，将单体结合四聚体形成五聚体比二聚体结合三聚体形成五聚体在能量上更有优势。

“该发现为理解5-HT3R的生理功能与设计基于5-HT3R拮抗剂药物提供了新的思路和理论指导。”论文通讯作者Horst Vogel表示，“了解五羟色胺离子通道功能机制将会为抑郁症和精神分裂症等精神类疾病的治疗带来新的希望。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s44318-024-00191-5