去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NET)在突觸神經(jīng)傳遞中起著至關(guān)重要的作用，并與嚴(yán)重的抑郁癥和注意力缺陷/多動(dòng)癥有關(guān)，但對(duì)其變構(gòu)、構(gòu)象選擇性調(diào)節(jié)(對(duì)開(kāi)發(fā)靶向治療劑至關(guān)重要)的了解仍然有限。

2025年10月24日，臨港實(shí)驗(yàn)室蔣軼、王震、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所徐華強(qiáng)、楊德華共同通訊在Cell在線發(fā)表題為“Unveiling conformation-selective regulation of the norepinephrine transporter”的研究論文，該研究提出了去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體的構(gòu)象選擇性變構(gòu)調(diào)控模型。

該研究通過(guò)對(duì)含有左旋米氟西普蘭、vanoxerine和vilazodone的NET復(fù)合物進(jìn)行冷凍電子顯微鏡分析，在NET的內(nèi)前庭中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前未定義的變構(gòu)位點(diǎn)，該位點(diǎn)能夠進(jìn)行構(gòu)象選擇性調(diào)節(jié)。這一發(fā)現(xiàn)引入了一個(gè)“瓣膜模型”，其中特定的殘基將細(xì)胞質(zhì)腔分隔成不同的腔室，決定了抑制劑結(jié)合的特異性。該研究確定了一組具有有效NET抑制活性的抑制劑，并證明了它們的抗抑郁作用。此外，對(duì)這種構(gòu)象選擇性位點(diǎn)的抑制劑占據(jù)的結(jié)構(gòu)鑒定為靶向治療干預(yù)定義了一個(gè)機(jī)制框架。這些發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了人們對(duì)NET變構(gòu)調(diào)節(jié)的理解，為開(kāi)發(fā)下一代抗抑郁藥物提供了結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的框架，這些抗抑郁藥物靶向治療神經(jīng)精神障礙的NET向內(nèi)開(kāi)放構(gòu)象。

去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NET)是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，屬于單胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(MAT)家族，與多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(DAT)和5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SERT)并列。NET負(fù)責(zé)細(xì)胞外去甲腎上腺素和多巴胺的氯化鈉依賴(lài)性重?cái)z取，從而耗盡突觸間隙中的這些神經(jīng)遞質(zhì)。它在突觸神經(jīng)傳遞、調(diào)節(jié)喚醒、注意力和應(yīng)激反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。NET的失調(diào)與一系列神經(jīng)精神疾病有關(guān)，使其成為治療抑郁癥、注意力缺陷/多動(dòng)癥和其他神經(jīng)精神疾病的關(guān)鍵藥物靶點(diǎn)。

NET抑制劑通常結(jié)合到主要的底物結(jié)合位點(diǎn)，稱(chēng)為中央S1位點(diǎn)，它位于跨膜區(qū)的大約一半處，類(lèi)似于SERT和DAT中的抑制劑和興奮劑結(jié)合位點(diǎn)。與S1位點(diǎn)結(jié)合的抑制劑可能會(huì)將MAT捕獲在特定的構(gòu)象中，從而阻礙其構(gòu)象轉(zhuǎn)變和功能抑制。因此，S1位點(diǎn)已成為開(kāi)發(fā)MAT靶向療法最受審查的靶位點(diǎn)。除了主要的S1位點(diǎn)，在MAT中還發(fā)現(xiàn)了變構(gòu)結(jié)合位點(diǎn)，例如在SERT的細(xì)胞外前庭中觀察到的變構(gòu)S2位點(diǎn)。抑制劑占據(jù)S2位點(diǎn)被認(rèn)為阻斷了突觸神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)入S1位點(diǎn)，使其成為開(kāi)發(fā)MAT抑制劑的有吸引力的靶標(biāo)。最近，在NET和DAT的細(xì)胞外前庭中發(fā)現(xiàn)了額外的變構(gòu)結(jié)合位點(diǎn)，擴(kuò)大了可用于抑制MAT的變構(gòu)位點(diǎn)庫(kù)。此外，與細(xì)胞外變構(gòu)位點(diǎn)不同，最近發(fā)現(xiàn)齊拉西酮和GBR12909分別與NET和DAT中面向細(xì)胞質(zhì)的特異性抑制劑結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，突出了MATs固有的復(fù)雜變構(gòu)配體識(shí)別機(jī)制。

機(jī)理模式圖（圖源自Cell）

同時(shí)，變構(gòu)調(diào)節(jié)為開(kāi)發(fā)構(gòu)象選擇性MAT抑制劑提供了一種途徑。通過(guò)對(duì)接研究設(shè)計(jì)的針對(duì)與ibogaine復(fù)合的內(nèi)向開(kāi)放SERT結(jié)構(gòu)的抑制劑顯示出顯著的抗焦慮和抗抑郁特性，以及對(duì)嗎啡戒斷癥狀的顯著逆轉(zhuǎn)。此外，一項(xiàng)針對(duì)內(nèi)向開(kāi)放DAT構(gòu)象的基于結(jié)構(gòu)的篩選計(jì)劃已經(jīng)確定了幾種有前景的變構(gòu)先導(dǎo)化合物。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了開(kāi)發(fā)MATs的構(gòu)象特異性抑制劑的治療潛力和藥理學(xué)重要性。然而，盡管有越來(lái)越多的證據(jù)，但對(duì)MATs中變構(gòu)的構(gòu)象選擇性調(diào)節(jié)的全面理解仍然有限，阻礙了變構(gòu)MAT抑制劑的發(fā)展。

該研究鑒定了去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)體（Norepinephrine Transporter，NET）內(nèi)向開(kāi)放構(gòu)象特異性變構(gòu)位點(diǎn)，提出了靶向該構(gòu)象的抑制劑識(shí)別新機(jī)制——“瓣膜模型”?；谠撃Ｐ?，研究團(tuán)隊(duì)采用“干–濕”結(jié)合的研究策略，發(fā)現(xiàn)了具有體內(nèi)外抗抑郁活性的小分子——F3288-0031，并通過(guò)結(jié)構(gòu)藥理學(xué)手段闡明了其結(jié)合模式。該成果為理解 NET 及其他單胺類(lèi)轉(zhuǎn)運(yùn)體的配體調(diào)控機(jī)制奠定了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，也為開(kāi)發(fā)靶向單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體的抗抑郁等神經(jīng)精神疾病藥物提供了新思路。

參考信息：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01131-6