人源GluD1和GluD2蛋白隶属于离子型谷氨酸受体家族的GluD亚家族,它们在动物大脑中广泛分布,在神经系统的发育和维持中发挥重要作用,其功能的失常将导致一系列精神疾病。近年来人们对于GluD受体亚家族的研究成果主要集中在神经生物学领域,尽管该家族基因早在1997年就已经被鉴定出来,但受困于蛋白表达量低以及结晶困难等客观因素,其结构生物学研究进展十分缓慢。目前GluD1 GluD2的高分辨率全长蛋白结构和潜在的构象变化还处于未知状态,阻碍了人们进一步了解其在突触中的分子机制和生物学功能。在本论文所述研究中,为了解析GluD家族全长蛋白的高分辨率结构并为其潜在的构象变化提供结构信息,我们构建了哺乳动物表达体系,并对实验流程进行了一系列优化,成功获得了结合不同小分子的GluD1蛋白以及Apo状态的GluD2蛋白,并通过微量热泳动实验成功测定了蛋白与配体之间的亲和力,在后续的数据处理中,我们通过二维分类观察到了GluD1蛋白的Y型构象和GluD2蛋白的F型构象。随后,我们解析了处于脱敏状态的GluD2蛋白结构以及结合D-丝氨酸、谷氨酸或抑制剂的GluD1蛋白,其分辨率分别为5.2埃、6埃、8埃和9埃。通过与前人的结果进行比较以及对GluD家族蛋白同源性分析,我们确定了脱敏状态GluD2蛋白构象上的差异,提出了更为完整的GluD2信号转导过程的构象变化模型。本研究不仅提供了该家族蛋白被激活的分子机制,而且为今后深入了解GluD2的信号传导精确分子机制以及开发治疗多种神经发育和精神疾病的化疗药物铺平了道路。