目的：　　烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）是一类由五个亚基组成的五聚体配体门控离子通道蛋白质，它们广泛分布于中枢神经系统及外周神经系统，能够和神经递质乙酰胆碱分子结合，在神经信号传导中起着重要作用。神经型的nAChRs也是尼古丁在人体内结合并导致吸烟成瘾的关键分子，并且与多种神经系统疾病密切相关。目前尚没有研究将nAChRs亚基的多样性与其功能分歧联系起来。本研究旨在通过系统发育分析的方法，探究包括人在内的脊椎动物的nAChRs亚基家族的分子进化特征，并分析神经型亚基的功能分歧及特异性位点。　　研究方法：　　1.选择了八种脊椎动物，即人（Homo sapiens）、黑猩猩（Pan troglodytes）、猕猴（Macaca mulatta）、小鼠（Mus musculus）、大鼠（Rattus norvegicus）、原鸡（Gallus gallus）、非洲爪蛙（Xenopus tropicalis）、斑马鱼（Danio rerio），并分别收集它们 nAChRs亚基家族的同源氨基酸序列。将收集到的序列分为两个数据集，其中数据集一包括所有亚基序列，数据集二只包括神经型亚基序列。　　2.对收集到的序列进行整理和分析。首先去掉其中重复冗余的序列，然后去掉每条序列的信号肽片段，对处理好的数据进行多序列比对和系统发育分析。　　3.通过多种方法对α7亚基的理化性质进行预测，并利用可视化软件展示在多序列比对的结果上。　　4.对神经型nAChRs亚基进行多序列比对和系统发育分析，并在此基础上进行功能歧化分析。　　5.推断与功能分歧相关的特异性位点。在严谨条件下（Qk>0.67）挑选出α7亚基与其他亚基（α2-α6、β2-β4）之间具有功能分歧相关性的位点。　　研究结果：　　1.同源比对共收集到八种脊椎动物 nAChRs亚基家族的16种亚基，即α1-α7、α9、α10、β1-β4、γ、δ和ε，筛选后共得到122个氨基酸序列。其中神经型的亚基包括9种，即α2-α7、β2-β4，筛选后得到69条序列。　　2. nAChRs亚基家族的NJ发育树展示了不同类别亚基的进化关系：亚基β1、γ、δ和ε聚在一起，它们都属于肌肉型亚基；亚基α1-α6、β2-β4聚在一起，它们都属于神经型亚基（α1除外）；亚基α7、α9、α10聚在一起，形成了第三类组。这些亚基在脊椎动物中是分化稳定的，各自均形成了一簇。一些功能上接近的亚基在进化树上也是密切相关的，如β2和β4、α2和α4、α6和α3、α5和β3等。　　3.α7亚基的多序列比对结果展示了保守的功能结构和重要的氨基酸位点。N端胞外区域存在有较多的β折叠结构；跨膜片段M1-M3处均存在高度保守的α螺旋结构，每一个跨膜片段上都有一个α螺旋结构。　　4.神经型亚基（α2-α7、β2-β4）的系统发育树反映了它们之间的分化情况：首先是均质性亚基α7和非均质亚基（α2-α6、β2-β4）的分歧；其次是α类型亚基和β类型亚基的分歧；最后是α类型亚基内部的分化。分歧系数θ>0（p值小于0.05）代表了存在功能分歧，θ值越大表示分歧可能性越高。同时，θⅠ的值反映了进化速率上的偏移，在α类型亚基内部的分化上起着主要作用；而θⅡ的值反映了进化性质上的偏移，在α类型亚基和β类型亚基的分歧上起着主要作用。　　5.亚基β4、β2、α4、α2、β3、α5、α6、α3分别与α7两两比较，预测出具有功能分歧相关性的位点共有261个。在严谨条件下（Qk>0.67）计算出的位点个数分别为16(6.13％)、24(9.20%)、18(6.90%)、20(7.66%)、20(7.66%)、16(6.13%)、19(7.28%)、45(17.24%)，共69个不同的位点。这些位点在胞外域集中在与配体结合功能相关的环状结构上，在胞内环集中在接近M3和M4的两端位置上。　　研究结论：　　1.脊椎动物中的nAChRs亚基在进化过程中有高度的保守性，基本的α型亚基和β型亚基在脊椎动物出现之前就已分化，并且nAChRs亚基家族的共同祖先可能是均质型的。　　2.神经型亚基中存在三次分歧现象，在不同阶段的分歧有不同的趋向。　　3.分歧相关的特异性位点集中位于重要的功能结构区域，其中一些位点的氨基酸残基在功能性nAChRs中是不可缺少的，为相关的研究提供了分子依据。