中国科学院生物物理研究所刘志杰课题组成功解析了人源大麻素受体CB1（human Cannabinoid Receptor 1, CB1）与激动剂——四氢大麻酚（THC）类似物复合物的三维精细结构，揭示了大麻素受体在激动剂调控下的结构特征和激活机制。
北京时间7月6日凌晨，该项成果以Crystal structures of agonist-bound human cannabinoid receptor CB1为题在国际学术期刊《自然》（Nature）上发表，并作为重点文章推介。G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptor, GPCR）是人体内最大的细胞膜表面受体家族，在细胞信号转导过程中发挥核心作用。
GPCR也是药物研发领域的“宠儿”，目前有近40%的上市药物以GPCR为作用靶点。大麻素受体CB1是人类中枢神经系统表达量最高的GPCR之一，其配体（包括激动剂和拮抗剂）可用于治疗疼痛、炎症、神经退行性疾病、肥胖症以及肝纤维化等。
为获得大麻素受体CB1与激动剂复合物的三维结构，刘志杰课题组与美国东北大学的Makriyannis实验室合作，基于THC，设计和筛选了一系列特异性高、结合力强的激动剂小分子。经过多轮蛋白纯化及结晶条件筛选和优化后，成功解析了CB1与两种新型激动剂小分子AM11542和AM841的三维精细结构。
该研究的另一重要发现是，首次从三维结构上观测到两个氨基酸（Phe2003.36 and Trp3566.48）在受体激活过程中的协同构象变化，研究人员将其称之为“twin toggle switch”，这一协同变化效应可能与CB1的活化机制密切相关。中科院生物物理所博士研究生华甜是该文的第一作者，研究员刘志杰是该文的共同通信作者。
参与该研究工作的合作单位包括：上海科技大学iHuman研究所、美国东北大学(Northeastern University)、南加州大学(the University of Southern California)、Scripps研究所(The Scripps Research Institute, Florida)、北京计算科学研究中心和GPCR研究联盟(GPCR Consortium)。
该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、上海市政府、美国NIH的资助和支持。