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L-谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中重要的兴奋性突触神经递质,通过与谷氨酸受体(glutamate receptor, GluR)结合而发挥其生物学功能。在哺乳动物神经细胞中存在两类谷氨酸受体，离子型谷氨酸受体和代谢型谷氨酸受体，其中代谢型谷氨酸受体属于G蛋白偶联受体，在中枢神经系统中起调节突触传递和神经元兴奋性作用，广泛参与学习、记忆及神经系统退行性疾病等多种生理病理过程。mGluR在体内受到非常精密的调控，其过度激活或抑制都会引起各种神经性疾病，因此，研究mGluR的组成性激活并筛选出mGluR组成性活性突变体为进一步的GPCR激活机制研究、调控和药物筛选创造了条件。本研究基于mGluR的半胱氨酸富集区(cysteine rich domain, CRD)与该受体的激活有直接联系，研究证实，mGluR的CRD区存在的四对二硫键是该受体VFT区和HD区之间变构偶联所必须的，同时mGluR2二聚体CRD区半胱氨酸形成的二硫键断裂或重新生成可导致受体的组成性激活。本研究通过生物信息学预测其它亚型mGluR的二硫键分布，在其它亚型mGluR的CRD区引入突变位点得到14个突变体，通过分子生物学检验，本研究构建的14个mGluR突变体均能够正确表达。同时，ELISA实验结果显示，除mGluR1C524A外，其它13个mGluR突变体均能够在细胞膜上表达。在IP3功能检测中，没有配体(Glutamate)结合的mGluR4C502A等10个突变体的IP3积累量和激活后的野生型mGluR的IP3积累量相差不明显。本研究结果显示，mGluR4、mGluR5、mGluR6、mGluR7、mGluR8与mGluR2的CRD区具有类似的结构和激活机制， mGluR1的CRD区虽然在序列上和其他亚型非常接近，但其结构和功能存在较大差异。mGluR4C502A、mGluR4H523C、mGluR5C512A、 mGluR5T533C、 mGluR6C512A、 mGluR6H533C、 mGluR7C523A、mGluR7T544C、mGluR8C516A、mGluR8H537C具有组成性活性。本研究为全面揭示不同亚型mGluRs的激活机制奠定了基础，同时有助于后期药物筛选模型的构建，可为高效反向变构剂的筛选提供条件。