在美国，五分之一的死亡是源于吸烟，中国，每年吸烟死亡者有120多万，总之，烟草负责全球每年近600万人死亡。

根据美国疾病控制和预防中心（CDC）的研究，在美国，吸烟是可预防的导致死亡的头号原因。

现有的药物、尼古丁贴片和尼古丁口香糖有些成功，帮助人们戒烟。

几十年来，科学家们一直试图找出一种称为alpha-4-beta-2（α4β2）烟碱受体的3D结构蛋白质。

到现在为止，在原子层面上，没有办法研究尼古丁对大脑的影响，以及它如何成上瘾的。

目前的突破应该可以导致对尼古丁的分子效应的一个新认识。

在脑内的神经细胞上，定居着α4β2烟碱样受体。当一个人吸烟或咀嚼烟草时，尼古丁结合受体。这打开了一个离子进入细胞的途径。

尼古丁有认知的好处，包括增强记忆和集中精力，但它也很容易上瘾。

在电鳐射线（torpedo ray）中搜寻线索

多年来，来自世界各地的团队一直在期待电鳐射线能提供他们所需要的线索，以了解这种蛋白质是如何工作的。

发出射线电能的器官是一个丰富的烟碱受体，它提供了一个丰富的关键信息。然而，科学家精密观察下仍然是难以捉摸的。

来自射线的蛋白质太不稳定。它不能被修饰，也不会结晶。

目前的研究小组尝试了一种新的策略，他们找到了一种方法来产生大量的烟碱受体，方法是用一种病毒感染人类的细胞系。

他们将基因插入病毒，这些基因编码了所需的蛋白质。感染病毒的细胞开始产生大量的受体。

研究者使用清洁剂和其它纯化方法，将受体与细胞膜分离，并消除了所有其他的蛋白质。他们留下了毫克级别的纯受体。

接下来，他们混合了受体与促进结晶的化学物质。他们观察了成千上万的化学组合，终于成功地生成了受体的晶体。

晶体被尼古丁束缚，长度约为0.2毫米。

为了获得一个高分辨率的受体结构，研究人员使用X射线衍射测量。

下一步将是没有尼古丁的结构，和让分子接受不同的功能影响。

通过比较这种方式的结构，预计将揭示尼古丁的行为和它与其它化学物质的不同。

未来可能的应用

研究的合著者Ryan Hibbs博士指出，可能需要数年时间来开发和测试任何治疗。

“将需要一个庞大的团队和一家制药公司来研究蛋白质和开发药物，但我认为这是第一个主要的基石。”

与烟碱受体有关的其它情况包括了某些类型的癫痫、精神疾病和痴呆，例如，阿尔茨海默氏病。这些，也可以受益于目前的这项发现。

科学家期待这一发表在《自然》杂志的发现最终导致新的治疗方法。