谷氨酸Glutamate
該內容來自于Neuroscientifically Challenged系列課程視頻,本文主要做翻譯以及內容整理。
在該博客中,我們分為5部分來介紹神經遞質(neurotransmitter)谷氨酸。
| 1 | 谷氨酸的定義 |
| 2 | 谷氨酸的作用 |
| 3 | 谷氨酸的合成 |
| 4 | 谷氨酸的受體 |
| 5 | 谷氨酸的移除 |
1. 谷氨酸的定義
谷氨酸是人類神經系統的主要興奮性神經遞質。 它是一種氨基酸神經遞質,可與離子和代謝型受體相互作用。
2. 谷氨酸的作用
谷氨酸通常具有興奮作用(excitatory actions),當它與神經元的受體相互作用時,會使該神經元更有可能激發動作電位。 實際上,它被用于大腦中絕大多數的興奮性連接,以及大腦中一半以上的突觸。
3. 谷氨酸的合成
谷氨酸是一種可作為神經遞質的氨基酸, 盡管谷氨酸鹽是可以通過飲食獲得的,但它不能通過血腦屏障(blood-brain barrier),因此必須在大腦中合成。 如下圖所示,它可由檸檬酸循環(citric acid cycle)的中間產物α酮戊二酸(alpha ketoglutarate)合成。
4. 谷氨酸的受體
谷氨酸與2種不同類型的受體相互作用:離子型和代謝型。目前,有3種已鑒定的離子型谷氨酸受體:NMDA,AMPA和海藻酸酯受體,和3種已鑒定的代謝型谷氨酸受體。
4.1 離子型谷氨酸受體
以激活它們的物質(激動劑)命名,3種已識別的離子型谷氨酸受體亞型分別為:NMDA,AMPA和海人藻酸受體。每種受體亞型都是一種氨基酸門控離子通道。
受體被激活后,所有3個離子都使帶正電的鈉離子流入突觸后神經元,使神經元去極化并使其更有可能激發動作電位。
NMDA受體具有獨特的特征,使其非常適合參與突觸可塑性(synaptic plasticity),或響應經驗而發生的突觸變化(synaptic changes that occur in response to experience),這是學習和記憶的重要組成部分。
4.2 代謝型谷氨酸受體
目前,還鑒定出3種代謝型谷氨酸受體,這些受體比離子型谷氨酸受體有更多的變化。
該類受體可借由間接代謝過程進行活化,該受體是GPCR家族C組的成員,就像所有谷氨酸鹽受體,該受體會與谷氨酸結合,并且可能與興奮或抑制作用有關。
5. 谷氨酸的移除
谷氨酸通過一類稱為興奮性氨基酸轉運蛋白或EAAT的轉運蛋白從突觸間隙中去除。 EAAT將谷氨酸鹽帶入神經元和神經膠質細胞。
攝取到神經膠質細胞中的谷氨酸通過谷氨酰胺合成酶被轉化為氨基酸谷氨酰胺。 谷氨酰胺然后被轉運回神經元,在神經元中被轉換回谷氨酸。 該過程稱為谷氨酸-谷氨酰胺循環。
參考文獻
- Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Hall WC, Lamantia AS, McNamara JO, White LE. Neuroscience. 4th ed. Sunderland, MA. Sinauer Associates; 2008.
總結
以上是生活随笔為你收集整理的谷氨酸Glutamate的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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