Транспортер нейромедиаторов
Транспортеры нейротрансмиттеров представляют собой класс мембранных транспортных белков , которые охватывают клеточные мембраны нейронов. Их основная функция — переносить нейротрансмиттеры через эти мембраны и направлять их дальнейший транспорт в определенные внутриклеточные места. Существует более двадцати типов переносчиков нейромедиаторов. [1]
Везикулярные транспортеры перемещают нейротрансмиттеры в синаптические пузырьки , регулируя концентрацию веществ внутри них. [2] полагаются на градиент протонов создаваемый гидролизом аденозинтрифосфата ( , Везикулярные транспортеры для выполнения своей работы АТФ): v-АТФаза гидролизует АТФ, вызывая закачку протонов в синаптические пузырьки и создавая протонный градиент. Затем отток протонов из везикулы обеспечивает энергию для доставки нейромедиатора в везикулу. [3]
Транспортеры нейротрансмиттеров часто используют электрохимические градиенты , существующие на клеточных мембранах, для выполнения своей работы. Например, некоторые транспортеры используют энергию, полученную в результате котранспорта или симпорта Na . + для перемещения глутамата через мембраны. Такие котранспортные системы нейротранспортеров весьма разнообразны, поскольку недавние разработки показывают, что системы поглощения обычно избирательны и связаны с конкретным нейротрансмиттером. [4]
В норме транспортеры в синаптической мембране служат для удаления нейромедиаторов из синаптической щели и предотвращения их действия или прекращения его действия. Однако иногда транспортеры могут работать наоборот, транспортируя нейротрансмиттеры в синапс, позволяя этим нейротрансмиттерам связываться с их рецепторами и оказывать свое действие. невезикулярное высвобождение» нейромедиаторов используется некоторыми клетками, например амакриновыми клетками сетчатки Это « , как нормальная форма высвобождения нейромедиаторов. [5]
Типы
[ редактировать ]
Конкретные типы переносчиков нейромедиаторов включают следующее:
- Транспортеры глутамата/аспартата , в том числе:
- Возбуждающий транспортер аминокислот 1 (EAAT1)
- Возбуждающий транспортер аминокислот 2 (EAAT2)
- Возбуждающий транспортер аминокислот 3 (EAAT3)
- Возбуждающий переносчик аминокислот 4 (EAAT4)
- Возбуждающий транспортер аминокислот 5 (EAAT5)
- Везикулярный транспортер 1 глутамата (VGLUT1)
- Везикулярный транспортер 2 глутамата (VGLUT2)
- Везикулярный транспортер 3 глутамата (VGLUT3)
- Транспортеры ГАМК , в том числе:
- Транспортер ГАМК типа 1 (GAT1)
- Транспортер ГАМК типа 2 (GAT2)
- Транспортер ГАМК типа 3 (GAT3)
- Транспортер бетаина (BGT1)
- Везикулярный транспортер ГАМК (VGAT)
- Транспортеры глицина , в том числе:
- Транспортер глицина типа 1 (GlyT1)
- Транспортер глицина типа 2 (GlyT2)
- Транспортеры моноаминов , в том числе:
- Транспортер дофамина (DAT)
- Транспортер норэпинефрина (NET)
- Транспортер серотонина (SERT)
- Везикулярный транспортер моноаминов 1 (VMAT1)
- Везикулярный транспортер моноаминов 2 (VMAT2)
- Транспортеры аденозина , в том числе:
- Везикулярный транспортер ацетилхолина (ВАХТ) [6]
что не существует плазмалеммального переносчика ацетилхолина , поскольку ацетилхолин терминируется в результате быстрого метаболизма в холин ферментами холинэстеразы Обратите внимание , , а холин впоследствии транспортируется обратно в клетку и снова превращается в ацетилхолин.
Транспортеры, связанные с гистамином и эндоканнабиноидами, еще не идентифицированы.
Клиническое значение
[ редактировать ]Различные транспортеры обратного захвата нейромедиаторов являются фармакотерапевтическими мишенями для модуляции концентрации синаптических нейромедиаторов и, следовательно, нейротрансмиссии.
- Антидепрессанты, такие как СИОЗС , СИОЗСН и ТЦА, подавляют активность переносчиков серотонина и/или норадреналина, предотвращая обратный захват целевых нейротрансмиттеров из синаптической щели .
- Психостимуляторы, такие как кокаин , амфетамины и метилфенидат, действуют путем ингибирования и/или изменения направления транспортеров дофамина и/или норадреналина. Некоторые диссоциативы , такие как фенциклидин и кетамин, также являются ингибиторами транспортера дофамина.
- Тиагабин , препарат, используемый в качестве противосудорожного средства , действует путем ингибирования транспортера ГАМК-1.
Везикулярные транспортеры могут стать альтернативной терапевтической мишенью для модуляции химической нейротрансмиссии, поскольку активность этих транспортеров может влиять на количество высвобождаемых нейромедиаторов. [7]
- Весамикол , например, является ингибитором везикулярного переносчика ацетилхолина . Он предотвращает загрузку АХ в пресинаптические пузырьки, вызывая снижение количества, высвобождаемого в ответ на потенциал действия нейронов . Он не используется клинически, но представляет собой полезный инструмент для исследования поведения везикул нейромедиаторов. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Иверсен Л. (июль 2000 г.). «Переносчики нейротрансмиттеров: плодотворные цели для открытия лекарств для ЦНС» . Мол. Психиатрия . 5 (4): 357–62. дои : 10.1038/sj.mp.4000728 . ПМИД 10889545 .
- ^ Джонсон Дж., Тиан Н., Кейвуд М.С., Реймер Р.Дж., Эдвардс Р.Х., Копенгаген Д.Р. (январь 2003 г.). «Экспрессия переносчика везикулярных нейромедиаторов в развивающейся постнатальной сетчатке грызунов: ГАМК и глицин предшествуют глутамату» . Дж. Нейроски . 23 (2): 518–29. doi : 10.1523/JNEUROSCI.23-02-00518.2003 . ПМК 6741860 . ПМИД 12533612 .
- ^ Кандель Э.Р. , Шварц Дж.Х., Джесселл Т.М. (2000). Принципы нейронауки (4-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 287 . ISBN 0-8385-7701-6 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Амара, Сьюзен Г.; Кухар, Майкл Дж. (1993). «Переносчики нейромедиаторов: последние достижения» . Ежегодный обзор неврологии . 16 (1): 73–93. дои : 10.1146/annurev.ne.16.030193.000445 . ПМИД 8096377 .
- ^ Кандель Э.Р. , Шварц Дж.Х., Джесселл Т.М. (2000). Принципы нейронауки (4-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 295 . ISBN 0-8385-7701-6 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Вейхэ Э., Тао-Ченг Дж.Х., Шефер М.К., Эриксон Дж.Д., Эйден Л.Е. (апрель 1996 г.). «Визуализация везикулярного переносчика ацетилхолина в холинергических нервных окончаниях и его нацеливание на определенную популяцию небольших синаптических везикул» . Proc Natl Acad Sci США . 93 (8): 3547–52. Бибкод : 1996PNAS...93.3547W . дои : 10.1073/pnas.93.8.3547 . ПМК 39647 . ПМИД 8622973 .
- ^ Вароки Х., Эриксон, доктор медицинских наук (октябрь 1997 г.). «Везикулярные транспортеры нейромедиаторов. Потенциальные сайты регуляции синаптической функции». Молекулярная нейробиология . 15 (2): 165–91. дои : 10.1007/BF02740633 . ПМИД 9396009 . S2CID 26111849 .
- ^ Приор С., Маршалл И.Г., Парсонс С.М. (ноябрь 1992 г.). «Фармакология весамикола: ингибитор везикулярного переносчика ацетилхолина». Общая фармакология . 23 (6): 1017–22. дои : 10.1016/0306-3623(92)90280-w . ПМИД 1487110 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Нейротрансмиттер + транспортеры в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Очистка разума от нейротрансмиттеров: функциональное влияние вариантов генов-переносчиков нейротрансмиттеров — видеокаст лекции Рэнди Блейкли, доктора философии, Университет Вандербильта . Часть серии семинаров NIH по неврологии. Файл размером 450 Мб, формат .m4v .
- Лаборатория Блейкли - лаборатория, изучающая молекулярные основы структуры, функций и регуляции транспортера нейромедиаторов.