α4亚基Arg-188和Pro-198突变促进α4β2烟碱型乙酰胆碱受体开放

目的:探讨乙酰胆碱、尼古丁、伐尼克兰和金雀花碱4种激动剂与α4β2烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)及其突变体相互作用的活性关键位点。方法:体外转录法制备野生型(wt)与突变型α4亚基cRNAs,注射入非洲爪蟾卵母细胞,应用电生理方法,测定4种激动剂对α4β2 nAChRs及其突变体的门控活性。结果:乙酰胆碱对wtα4β2、α4(R188I)β2、α4(P198Q)β2和α4(R188I,P198Q)β2 nAChRs的半数有效浓度(EC50)分别为67.15、63.83、22.43和1.37μmol/L,尼古丁对wtα4β2、α4(R188I)β2、α4(P198Q)β2和α4(R188I,P198Q)β2 nAChRs的EC50分别为1.43、0.63、1.05和0.27μmol/L。与乙酰胆碱(10 mmol/L)诱导的峰值电流幅度相比,金雀花碱对wtα4β2和α4(R188I,P198Q)β2 nAChRs的最大激动效率(E_(max))从37.62%提升至95.14%,伐尼克兰对wtα4β2和α4(R188I,P198Q)β2 nAChRs的E_(max)也从67.94%提升至94.69%。结论:α4亚基第188位精氨酸(argi⁃nine,Arg,R)和第198位脯氨酸(proline,Pro,P)分别突变成异亮氨酸(isoleucine,Ile,I)和谷氨酰胺(glutamine,Gln,Q)后,增强了α4β2 nAChRs对乙酰胆碱和尼古丁的敏感性,并提高了α4β2 nAChRs对金雀花碱与伐尼克兰的通道开放效率。