G蛋白偶联受体（GPCR）是细胞膜上重要的一类感受器蛋白，可以介导细胞响应多种内源和外源的信号分子，进而引起细胞内一系列生化反应而参与调控众多生理过程，在多种疾病中有重要的作用。GPCR的特征结构是7次跨膜螺旋结构，因此这类受体又名7次跨膜受体。有些GPCR可以通过单体行使生理功能，但是越来越多的研究发现GPCR的二聚化/寡聚化在受体功能的调节、外部信号整合方面起着重要的作用。mGluR2受体属于GPCR C家族成员，是代谢型谷氨酸受体家族（mGluRs）中第二组的成员之一。mGluR2在体内由两个同源单体形成组成型同源二聚体行使生理功能。对于GPCR C家族成员，受体二聚体的结构以及在激活过程中二聚体的构象变化还是未知的。　　在本研究中，我们利用半胱氨酸定点突变，CuP催化半胱氨酸交联和基于SNAP-tag的标记技术在HEK293细胞过表达体系中检测了mGluR2二聚体的交联，发现mGluR2同源二聚体的相互作用界面由跨膜螺旋TM4，5，6组成。我们进一步发现，受体结合激动剂（agonist）和正向变构剂（PAM）的时候，TM4，5的交联率下降，而TM6的交联率上升，说明由于结合了激动剂和正向变构剂导致mGluR2二聚体处于了一种激活状态，在这种状态下，mGluR2同源二聚体的相互作用界面是由TM6-TM6组成的。而TM4，5界面更多地出现在处于非激活的状态的受体中。　　当我们将mGluR2二聚体的TM4，5交联固定在相互作用界面的时候，mGluR2不能被激动剂（LY354740）激活。但是PAM（BINA）还是能够发挥正向变构剂的作用，其可以在低浓度的激动剂存在的情况下激活受体。然而通过基于时间分辨的荧光能量共振转移技术（tr-FRET）发展而来的sensor技术的检测，发现TM4，5被固定在二聚体界面之后，受体的VFT还可以被激动剂诱导关闭，但是观察不到结合PAM而导致的受体胞外区VFT的关闭。另一方面，当我们将mGluR2二聚体的TM6通过交联固定在二聚体界面的时候，受体表现出很强的组成型活性，说明TM6的相互靠近是激活受体的充分必要条件。而通过sensor技术检测到，TM6的交联会导致胞外VFT的关闭。这些进一步证明了mGluR2同源二聚体的相互作用界面在激活过程中会从TM4，5界面转向TM6界面，同时也证明了受体的构象变化是整体协调发生的，胞外VFT的关闭可以带动两个HD区的相对转动，而HD区的相对运动也会导致胞外VFT的关闭。　　我们还发现受体在激活过程中，由于二聚体之间是TM6作为界面，TM4转向二聚体外侧，进而可以和另外一个二聚体的TM4相互交联形成四聚体。虽然mGluR2在体内是严格的同源二聚体，但是我们还是利用人工诱导的方法获得了mGluR2四聚体，TM4正在这个四聚体中是二聚体之间的界面。　　本研究进一步揭示了C族GPCR二聚体激活的机制，从构象的层面研究了GPCR二聚体中两个亚基功能上的协同效应，同时提出了膜上的GPCR之间可以通过异源寡聚化的形式进行信号整合的新思路。