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5-HT1BR在5-羟色胺能神经元和非5-羟色胺能神经元都有表达,其控制神经末梢神经递质的释放,调节人体的情绪、认知、心脑血管功能等等,是13个GPCR的5-羟色胺受体中最重要的成员之一。5-HT1BR的激动剂曲普坦类药物,可以使脑动脉血管的过度扩张与搏动恢复正常,从而使头痛减轻,是一类治疗偏头痛的特异性药物,在临床应用中疗效显著。而5-HT1BR的拮抗剂可以引起神经元末梢的5-HT的分泌增加,是抗抑郁药物研发的重要方向之一。为研究人源5-HT1BR与拮抗剂的相互作用和5-HT1BR被拮抗剂抑制的机制,本论文将融合伴侣蛋白BRIL改造成OB1,以提高5-HT1BR-OB1的可结晶能力和晶体分辨率,成功解析5-HT1BR与拮抗剂MT的复合物晶体结构。进而将5-HT1BR和MT的复合物晶体结构与已报道的5-HT1BR和激动剂ERG的复合物晶体结构进行比较,分析5-HT1BR与MT的结合特征,并详细阐述了类视紫红质受体家族被拮抗剂抑制的共同机制:即拮抗剂结合在正性结合口袋底部的环状结构向TM6偏转,通过6.48、6.50和6.51等位置保守的芳香性氨基酸残基,介导TM6胞外段的向外位移,并部分通过TM6的“跷跷板”构象变化机制,引起TM6胞内段的向里位移,从而减少GPCR胞内跨膜螺旋核心区结合下游转导蛋白的口袋体积,使GPCR处于抑制构象。GPCR激活后会通过阻遏蛋白介导的内吞而脱敏,及通过阻遏蛋白介导不依赖于G蛋白的跨膜信号转导,一直是GPCR结构生物学研究领域的重点。本论文以多肽受体NTSR1为模式蛋白,在分子水平和细胞水平验证了NTSR1与β-arrestin1的相互作用;通过优化NTSR1与β-arrestin1的串联表达,获得稳定的功能复合物;并采用蛋白质晶体学和冷冻电镜两种结构解析方法对NTSR1与β-arrestin1的功能复合物进行结构解析的探索。目前,晶体学研究已经获得微小晶体;冷冻电镜研究方面已经在300Kv的TitanKrios场发射电镜进行数据收集,正在尝试进行数据处理和建模。我们的工作为GPCR与β-arrestin1的第一个结构的解析打下了基础。