Kyselina aminomaslová - biológia

dobré vo vode (1300 g · l −1 pri 25 ° C) [2]

12 680 mg kg -1 (myš, perorálne) [2]

The y-Kyselina aminomaslová (GABA, z angl gama-Kyselina aminomaslová) je biogénny amín kyseliny glutámovej, amín kyseliny maslovej a najdôležitejší inhibičný (inhibičný) neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme. Chemicky štrukturálne ide o neproteinogénnu aminokyselinu. Z proteinogénnych (t. J. V bielkovinách) α-Aminokyseliny sa líšia v polohe aminoskupiny od karboxyskupiny: GABA je jedna y-Aminokyselina, pretože aminoskupina je na treťom atóme uhlíka po karboxylovom atóme uhlíka. Medzi tými, ktoré sa nachádzajú v bielkovinách α-V aminokyselinách je však aminoskupina na uhlíku susediacom s karboxylovým atómom uhlíka.

Receptory

GABA sa viaže na špecifické receptory. Existujú ionotropné a metabotropné receptory GABA:

receptor GABAA je chloridový iónový kanál riadený ligandom (ionotropný), ktorý sa otvára a spúšťa inhibičný signál, akonáhle sa na neho GABA naviaže.
receptor GABAA-ρ, kedysi známy ako receptor GABAC, je ionotropný receptor. Líši sa od receptora GABAA tým, že je zložený z podjednotiek ρ a veľa farmakologických látok, ako sú benzodiazepíny a barbituráty, je na tomto receptore neúčinných.
receptor GABAB patrí do skupiny receptorov spojených s proteínom G (metabotropných). Sprostredkuje zvýšenú pravdepodobnosť otvorenia draslíkových kanálov. To vedie k hyperpolarizácii bunkovej membrány. Ďalej sa znižuje pravdepodobnosť otvorenia vápnikových kanálov. Tento efekt je hlavne viditeľný predsynapticky, tu je inhibované uvoľnenie vysielača.

Biosyntéza a metabolizmus

GABA sa vytvára z glutamátu pomocou glutamát dekarboxylázy (GAD). V jednom kroku sa najdôležitejší excitačný neurotransmiter stane najdôležitejším inhibičným neurotransmiterom.

$ \ longrightarrow $ CO2 +

GABA sa čiastočne transportuje do susedných gliových buniek. Tam sa pomocou GABA transaminázy premieňa na sukcinát semialdehyd a môže sa tak zavádzať do cyklu kyseliny citrónovej a rozkladať.

Receptory GABA sa často nachádzajú na presynaptickej bunke, čo vedie k presynaptickej inhibícii. Po jeho použití môže byť neurotransmiter GABA buď znovu vychytaný v presynaptickej bunke a uložený vo vezikulách, metabolizovaný GABA transaminázou alebo ďalej spracovaný v glutamínovom cykle v gliových bunkách.

Receptory GABA tiež hrajú dôležitú úlohu vo vývoji mozgu. Je zaujímavé, že GABA má excitačný účinok na plod a je nevyhnutná na vytvorenie neurónových spojení.

Úloha GABA v pankrease

GABA je známa ako inhibičný neurotransmiter. V rôznych endokrinných bunkách GABA inhibuje sekréciu hormónov hyperpolarizáciou bunkovej membrány. Najdôležitejším účinkom v pankrease je inhibícia sekrécie glukagónu alfa bunkami Langerhansových ostrovčekov.

Syntéza a sekrécia

V beta bunke tvoriacej inzulín ostrovčekov Langerhansových v pankrease je GABA produkovaná z glutamátu enzýmom GAD65 (glutamát dekarboxyláza) a izoformou GAD67. Beta bunka vylučuje GABA prostredníctvom troch systémov: prostredníctvom SLMV (synaptické podobné mikrovezikuly, pripomínajú synaptické vezikuly), na malej časti LDCV (veľké husté jadrovité vezikuly, obsahujúci komplex inzulín-zinok) a pravdepodobne tiež prostredníctvom (nešpecifických?) transportných systémov plazmatickej membrány pre organické kyseliny a aminokyseliny.

Príslušné vezikuly majú transportér GABA (VIAAT/VGAT) a vakuolárnu H + -ATPázu, ktorá vytvára elektrochemický gradient prenosom protónov do granúl (okyslenie), a tým vytvára pohon pre nakladanie granúl.

nariadenia

Sekrécia GABA je spočiatku konštitutívna (celé telo sa vylučuje každé štyri hodiny). Okrem toho dochádza k vezikulárnej sekrécii, ktorá je regulovaná prítokom vápnika, podobne ako je to pri inzulíne (10% granúl inzulínu LDCV obsahuje GABA; SLMV sa vylučuje aj v reakcii na príliv vápniku). Množstvo sekretovateľnej GABA je okrem iného regulované cAMP/PKA (stimulácia systému napr. glukagónom podobným peptidom 1 (GLP1)) indukciou GAD67, a na rozdiel od všetkých fyziologických koncepcií skôr redukovaná glukózou, pretože GABA prostredníctvom Skrat GABA sa metabolizuje v mitochondriách. Limitujúcim enzýmom je GABA transamináza GABA-T.

účinok

Vylučovaná GABA sa nachádza v medzibunkovom priestore a k plášťu ostrovčeka sa dostáva difúziou alebo pravidelným kapilárnym prúdením. Tam sa dostane do alfa buniek produkujúcich glukagón. Tieto majú ionotropný receptor GABAA. Jeho aktivácia spôsobuje príliv chloridov a hyperpolarizáciu plazmatickej membrány, a tým inhibíciu sekrécie glukagónu.

fyziológia

Starý koncept je taký, že glukóza inhibuje sekréciu glukagónu. Tu je relevantný princíp, že glukóza zvyšuje počet receptorov GABAA v alfa bunke. GABA je prítomný vo vysokej koncentrácii (ústavne). Asi 30% účinku glukózy možno teda vysvetliť pomocou GABA. GABA nemá receptorom sprostredkovaný účinok na beta bunku; Je tiež inhibovaná sekrécia somatostatínu z delta buniek.

Klinický výhľad

Snaží sa vysvetliť zvýšenú tvorbu glukagónu u diabetikov nedostatkom GABA (v dôsledku nedostatku syntézy v dôsledku chýbajúcich alebo vyčerpaných beta buniek). Existuje myšlienka potlačenia aktivity T lymfocytov sprostredkovaná receptorom GABAA.