گیرنده های نوروترانسمیترهای آمینواسیدی

آزادسازی وابسته به کلسیم

دکتر مجازی: تمام نوروترانسمیترهای آمینواسیدی توسط اگزوسیتوز وابسته به ca⁺⁺ از نورون پیش سیناپسی آزاد می شوند. تمام وزیکول ها (هم مولکول های کوچک و هم نوروپپتید) نیز حاوی ATP هستند که هنگامی که این وزیکول ها به غشای پلاسمایی می پیوندند، همراه با آنها آزاد می شوند. ATP و محصولش، آدنوزین خودشان مولکول نوروترانسمیتر هستند (اصطلاحا انتقال پورینرژیک نامیده می شود) که د در صورت وجود رسپتور مناسب می توانند پاسخ سلول پیش و پس سیناپسی را تغییر می دهند.

گیرنده های نوروترانسمیترهای آمینواسیدی

رسپتورهای هر کدام از نوروترانسمیترهای آمینواسیدی  می تواند به طور مستقیم یک کانال یونی را باز کنند (یونوتروپیک) یا با G-protein جفت می شوند (گیرنده جفت شونده با پروتئین-G ؛ GPCR ) GPCR شناخته شده ای برای گلیسین وجود ندارد و همه ی اثرات گلیسین از طریق کانال های یونی نفوذپذیر به cl^– اعمال می شود. گلوتامات و گابا با بازکردن مستقیم کانال های یونی پاسخ های سریع ایجاد می کنند اما با فعال سازی رسپتورهای جفت شونده با پروتئین-G پاسخ های سریع ایجاد می شود.

گیرنده های گلوتامات

حداقل سه نوع مختلف از گیرنده های گلوتامات وجود دارد. دو نوع از آنها یونوتروپیک بوده و در نتیجه گلوتامات به طور مستقیم یک کانال یونی را باز می کند و نوع دیگر یک GPCR است که باعث تولید تغییراتی در پیام های داخل سلولی می گردد. این سه نوع متفاوت از رسپتورها با استفاده از آگونیست هایی که مخصوص هر گیرنده می باشد شناسایی شده اند. این آگونیست ها و بخشی از رسپتور گلوتامات که توسط آنها شناسایی می شوند به صورت زیر نام گذاری شده اند:

1. NMDA) N-methyl-D-aspartat)، یک ترکیب صنعتی است که به عنوان آگونیست برای این بخش خاص از رسپتور گلوتامات (ان-متیل-دی-آسپارتات) عمل می کند.
2. non-NMDAکه تحت عنوان kinate/AMPA نیز شناخته می شود زیرا آگونیست این نوع رسپتور است.
3. گیرنده جفت شونده با پروتئین-G

گیرنده های یونوتروپیک گلوتامات کانال هایی را باز می کنند که باعث دپولاریزه شدن سلول ها شده و درنتیجه تحریکی هستند (پتانسیل غشای سلولی را به سمت ایجاد یک پتانسیل عمل هدایت می کنند). پتانسیل معکوس (نزدیک صفر) EPSP نشان دهنده ی این است که گلوتامات به طور انتخابی رسپتورهایی را باز می کند که به کاتیون ها (Na,k,ca) نفوذپذیر هستند.

باز شدن رسپتورهای non-NMDA باعث تغییر یافتن بیشتر پتانسیل های پس سیناپسی (EPSP) در سیستم عصبی می شود. این رسپتور به طور عمده به Na⁺ و K⁺نفوذپذیر است.

رسپتورهای NMDA ویژگی های خاصی در سیستم عصبی دارند. اولا آنها به مقدار زیاد به Ca⁺⁺ نفوذپذیر هستند (اگرچه به Na⁺ و K⁺ نیز نفوذپذیرند) و اگر باز شوند افزایش قابل توجه میزان ca⁺⁺ در سیستم عصبی قابل تشخیص است. میزان بالای یون کلسیم انواع مختلفی از سیستم های آنزیمی را فعال می کند که پاسخ های کوتاه مدت و بلند مدت نورون را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین گلیسین که به طور نرمال در فضای خارج سلولی یافت می شود برای باز شدن رسپتورهای NMDA ضروری است. دوما، این رسپتورها برای باز شدن نیازمند اتصال به لیگاند و دپولاریزاسیون غشا هستند. کانال های مرتبط با گیرنده NMDA به یون منیزیم متصل می شوند تا باعث توقف شارش یون ها در طول کانال شود. یون منیزیم با دپولاریزاسیون غشای سلولی می تواند جابه جا شود. این ویژگی خاص به رسپتور این توانایی را می دهد که به پتانسیل غشا حساس شود و تنها در صورت دپولاریزاسیون غشا باز شود. توانایی حساسیت به فعالیت های پیش سیناپسی (از طریق اتصال به گلوتامات آزادشده) و فعالیت های پس سیناپسی ( از طریق حساسیت به پتانسیل غشا) به این معنی است که رسپتورهای NMDA در دو فعالیت مشارکت دارند. این ویژگی (مشارکت) یکی از معیارهای مولکولی است که در یادگیری نقش دارد.

گیرنده های گابا و گلیسین

رسپتورهای یونوتروپیک گابا و گلیسین به طور انتخابی به Cl^– نفوذپذیر هستند (پتانسیل معکوس نزدیک -۷۰ mV). با باز شدنشان باعث هایپرپولاریزاسیون نورون می شوند و پتانسیل غشا را از حد آستانه برای ایجاد پتانسیل عمل دور می کنند. گابا مانند گلوتامات به GPCR نیز متصل شده و آن را فعال می کنند. در مقایسه، گلیسین فقط به رسپتور های یونوتروپیک متصل می شوند.

رسپتورهای گابا

رسپتورهای یونوتروپیک و جفت شونده با پروتئین-G گابا دو نوع هستند. GABA_A و GABA_B. در زیر برخی ویژگی های این رسپتورها آورده شده است.