Аминомаслена киселина - биология

добре във вода (1300 g · l -1 при 25 ° C) [2]

12 680 mg kg -1 (мишка, перорално) [2]

The γ-Аминомаслена киселина (ГАМК, от англичаните гама-Аминобутировата киселина) е биогенният амин на глутаминовата киселина, амин на маслената киселина и най-важният инхибиторен (инхибиторен) невротрансмитер в централната нервна система. Химически структурно е непротеиногенна аминокиселина. От протеиногенните (т.е. намиращи се в протеините) α-Аминокиселините се различават в позицията на аминогрупата спрямо карбокси групата: GABA е една γ-Аминокиселина, тъй като аминогрупата е на третия въглероден атом след карбоксилния въглероден атом. С тези, които се намират в протеините α-В аминокиселините обаче аминогрупата е върху въглерода, съседен на карбокси въглеродния атом.

Рецептори

GABA се свързва със специфични рецептори. Има йонотропни и метаботропни GABA рецептори:

GABAA рецепторът е лиганд-затворен хлориден йонен канал (йонотропен), който се отваря и задейства инхибиторен сигнал веднага щом GABA се свърже с него.
рецепторът GABAA-ρ, известен някога като GABAC рецептор, е йонотропен рецептор. Той се различава от GABAA рецептора по това, че е съставен от ρ субединици и много фармакологични вещества като бензодиазепини и барбитурати са неефективни при този рецептор.
рецепторът GABAB принадлежи към групата на G протеин-свързани рецептори (метаботропни). Той медиира повишена вероятност за отваряне на калиеви канали. Това води до хиперполяризация на клетъчната мембрана. Освен това намалява вероятността калциевите канали да бъдат отворени. Този ефект се забелязва главно пресинаптично, тук освобождаването на предавателя е инхибирано.

Биосинтез и метаболизъм

GABA се създава от глутамат, използвайки глутамат декарбоксилаза (GAD). В една стъпка най-важният възбуден невротрансмитер се превръща в най-важния инхибиторен невротрансмитер.

$ \ longrightarrow $ CO2 +

GABA се транспортира отчасти до съседните глиални клетки. Там той се превръща в сукцинат полуалдехид от GABA трансаминазата и по този начин може да бъде въведен в цикъла на лимонената киселина и разграден.

GABA рецепторите често се намират в пресинаптичната клетка, което води до пресинаптично инхибиране. След неговата употреба невротрансмитерът GABA може да бъде погълнат отново в пресинаптичната клетка и съхранен във везикули, метаболизиран от GABA трансаминазата или обработен допълнително в глутаминовия цикъл в глиалните клетки.

GABA рецепторите също играят важна роля в развитието на мозъка. Интересното е, че GABA има възбуждащ ефект върху плода и е от съществено значение за установяването на невронни връзки.

Роля на GABA в панкреаса

GABA е известен като инхибиторен невротрансмитер. В различни ендокринни клетки GABA инхибира секрецията на хормони чрез хиперполяризиране на клетъчната мембрана. Най-важният ефект в панкреаса е инхибирането на секрецията на глюкагон от алфа клетките на островчетата Лангерханс.

Синтез и секреция

В бета-клетката, образуваща инсулин на островчетата Лангерханс в панкреаса, GABA се произвежда от глутамат от ензима GAD65 (глутамат декарбоксилаза) и изоформата GAD67. Бета-клетката секретира GABA чрез три системи: чрез SLMV (синаптични микровезикули, приличат на синаптични везикули), върху малка част от LDCV (големи мехурчета с гъста сърцевина, съдържащи инсулино-цинковия комплекс), а вероятно и чрез (неспецифични?) транспортни системи на плазмената мембрана за органични киселини и аминокиселини.

Съответните везикули имат GABA транспортер (VIAAT/VGAT) и вакуоларна H + -ATPase, която изгражда електрохимичен градиент чрез транспортиране на протони в гранулите (подкисляване) и по този начин формира задвижването за зареждане на гранулите.

регулиране

Първоначално секрецията на GABA е конститутивна (цялото тяло се секретира на всеки четири часа). Освен това се извършва везикуларна секреция, която се регулира от притока на калций, подобен на този на инсулина (10% от LDCV инсулиновите гранули съдържат GABA; SLMV също се секретират в отговор на приток на калций). Количеството секретируем GABA ще бъде u. а. регулиран от cAMP/PKA (стимулиране на системата, например чрез глюкагоноподобен пептид 1 (GLP1)) чрез индуциране на GAD67 и противно на всички физиологични концепции, по-скоро редуциран от глюкоза, тъй като GABA чрез GABA шънт се метаболизира в митохондриите. Ограничаващият ензим е GABA трансаминазата GABA-T.

ефект

Секретираният GABA се намира в междуклетъчното пространство и достига до мантия на островчето чрез дифузия или чрез редовен капилярен поток. Там достига до произвеждащите глюкагон алфа клетки. Те имат йонотропен GABAA рецептор. Активирането му причинява приток на хлорид и хиперполяризация на плазмената мембрана и по този начин инхибирането на секрецията на глюкагон.

физиология

Стара концепция е, че глюкозата инхибира секрецията на глюкагон. Съответният принцип тук е, че глюкозата увеличава броя на GABAA рецепторите на алфа клетката. GABA присъства във висока концентрация (по конституция). По този начин около 30% от глюкозния ефект може да се обясни с GABA. GABA няма медииран от рецептора ефект върху бета-клетката; делта-клетъчната секреция на соматостатин също се инхибира.

Клинична перспектива

Правят се опити да се обясни повишеното образуване на глюкагон при диабетици с липса на GABA (поради липса на синтез в случай на липсващи или изтощени бета клетки). Съществува идея за медиирано от GABAA рецептор потискане на активността на Т лимфоцитите.