PROFILPELAJAR.COM

Іонотропні глутаматні рецептори — це ліганд-залежні іонні канали, лігандом яких є збуджувальний нейромедіатор — глутамат. Ці іонні канали пропускають до клітини іони натрію, а деякі й кальцію, сприяючи деполяризації мембрани нервової клітини. Наявні в багатьох структурах нервової системи, перш за все центральної.

Різноманіття

Іонотропні глутаматні рецептори розділяють на три підгрупи^[1].:

NMDA-рецептори — іонні канали, які активуються N-метил-D-аспартатом (N-Methyl-D-Aspartate); вони здатні пропускати в клітину іони натрію та кальцію, блокуються іоном магнію
AMPA-рецептори — іонні канали, які активуються альфа-аміно-3-гідроксил-5-метил-4-ізоксозолпропіоновою кислотою (Alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxozole propionic acid); вибірково пропускають іони натрію
каїнатні рецептори — іонні канали, які активуються каїновою кислотою; вибірково пропускають іони натрію

У людини представлені 18-ма генами:

AMPA-рецептори
- GRIA1
- GRIA2
- GRIA3
- GRIA4
- GRID1
- GRID2
каїнатні рецептори
- GRIK1
- GRIK2
- GRIK3
- GRIK4
- GRIK5
NMDA-рецептори
- GRIN1
- GRIN2A
- GRIN2B
- GRIN2C
- GRIN2D
- GRIN3A
- GRIN3B

Участь в екситотоксичності

Докладніше: Екситотоксичність

Зв'язування глутамату із NMDA-рецептором постсинаптичної мембрани відчиняє ворота каналу та за умов зникнення магнієвого блокування веде до входу кальцію в цитоплазму нейрона^[2]. Надмірний вхід кальцію у клітину внаслідок дії глутамату може спричинити явище екситотоксичності («збуджувальної цитоксичності»), тобто ушкодження або загибель клітини внаслідок активації ряду кальцій-залежних процесів. Екситотоксичність є компонентом патологічних змін, що супроводжуються втратою нейронів за таких нейродегенеративних розладів як хвороба Альцгеймера, Паркінсона, тощо.

Надмірний вхід Ca²⁺ в клітину стимулює генерацію вільних радикалів (зокрема, потужний синтез нейрональною NO-синтазою монооксиду азоту), руйнування потенціалу внутрішньої мітохондріальної мембрани, втрату АТФ, що результується у апоптозі чи некрозі нейронів (залежно від розмірів ушкодження і швидкості поповнення пулу АТФ). Надмірний синтез NO веде до порушення функцій протеасом через обернене нітрозилювання залишків цистеїну в складі їх білкових молекул; при цьому в нейронах накопичуються ті білки, що в нормі руйнуються протеасомами (наприклад, невірно зібраний паркін, мутації якого є причиною спадкових форм хвороби Паркінсона). NO також може руйнувати білки внаслідок його взаємодії із супероксиданіоном з утворенням пероксинітриту (OONO) — дуже токсичного агенту, здатного необоротно нітрувати залишки тирозину в складі білків.

Див. також

Метаботропні глутаматні рецептори

Примітки

↑ Traynelis S., Wollmuth L., McBain C. et al Glutamate Receptor Ion Channels: Structure, Regulation, and Function // Pharmacol Rev. 2010 Sep; 62(3): 405—496.
↑ Willard S., Koochekpour S. Glutamate, Glutamate Receptors, and Downstream Signaling Pathways // Int J Biol Sci 2013; 9(9):948-959