Аминобутирна киселина - биологија

добро во вода (1300 g · l − 1 на 25 ° C) [2]

ГАБА трансаминазата

12.680 мг кг-1 (глувче, перорално) [2]


На γ-Аминобутирна киселина (ГАБА, од англискиот гама-Аминобутирна киселина) е биоген амин на глутаминска киселина, амин на бутирова киселина и најважен инхибиторен (инхибиторен) невротрансмитер во централниот нервен систем. Хемиски структурно, тоа е не-протеиногена аминокиселина. Од протеиногени (т.е. се наоѓаат во протеините) α-Аминокиселини се разликува во положбата на амино групата во однос на карбокси групата: ГАБА е една γ-Аминокиселина бидејќи амино групата е на третиот јаглероден атом по атомот на карбоксил јаглерод. Меѓу оние кои се наоѓаат во протеините α-Во аминокиселините, од друга страна, амино групата се наоѓа на јаглеродот во непосредна близина на карбокси јаглеродниот атом.

Рецептори

ГАБА се врзува за специфични рецептори. Постојат јонотропни и метаботропски рецептори на ГАБА:

  • рецепторот ГАБАА е јонски канал со лиганд-затворен хлорид (јонотропен) што се отвора и предизвикува инхибиторен сигнал веднаш штом ГАБА се поврзе со него.
  • рецепторот ГАБАА-ρ, некогаш познат како рецептор ГАБАЦ, е јонотропен рецептор. Се разликува од рецепторот ГАБАА по тоа што е составен од ρ под-единици и многу фармаколошки супстанции како што се бензодиазепини и барбитурати се неефикасни кај овој рецептор.
  • рецепторот GABAB спаѓа во групата на рецептори споени со G протеини (метаботропски). Тоа посредува во зголемената веројатност за отворање на канали на калиум. Ова доведува до хиперполаризација на клеточната мембрана. Понатаму, веројатноста за отворени канали на калциум е намалена. Овој ефект главно се забележува пресинаптички, тука ослободувањето на предавателот е инхибирано.

Биосинтеза и метаболизам

ГАБА се произведува од глутамат со помош на глутамат декарбоксилаза (GAD). Во еден чекор, најважниот возбудувачки невротрансмитер станува најважниот инхибиторен невротрансмитер.

$ \ longrightarrow $ CO2 +

ГАБА делумно се транспортира до соседните глијални клетки. Таму се претвора во сукцинат семиалдехид од ГАБА трансаминазата и на тој начин може да се внесе во циклусот на лимонска киселина и да се распадне.

ГАБА рецепторите често се наоѓаат на пресинаптичката клетка, што доведува до пресинаптичка инхибиција. По неговата употреба, невротрансмитерот ГАБА може или повторно да се земе во пресинаптичката клетка и да се чува во везикули, метаболизиран од ГАБА трансаминазата или да се обработува понатаму во глутаминскиот циклус во глијалните клетки.

ГАБА рецепторите, исто така, играат важна улога во развојот на мозокот. Интересно, ГАБА има возбудлив ефект кај фетусот и е од суштинско значење за воспоставување на невронски врски.

Улога на ГАБА во панкреасот

ГАБА е позната како инхибиторен невротрансмитер. Во различни ендокрини клетки, ГАБА ја инхибира секрецијата на хормонот со хиперполаризација на клеточната мембрана. Најважниот ефект во панкреасот е инхибиција на лачењето глукагон од алфа клетките на островчињата Лангерханс.

Синтеза и лачење

Во бета-клетката што формира инсулин, островчињата Лангерханс во панкреасот, ГАБА се произведува од глутамат од страна на ензимот GAD65 (глутамат декарбоксилаза) и изоформот GAD67. Бета-клетката лачи ГАБА преку три системи: преку SLMV (микровезикули слични на синаптички, кои личат на синаптички везикули), над мал дел од ЛДЦВ (големи густи јадрени везикули, содржи инсулин-цинк комплекс), а веројатно и преку (неспецифични?) транспортни системи на плазматската мембрана за органски киселини и аминокиселини.

Соодветните везикули имаат GABA-транспортер (VIAAT/VGAT) и вакуоларна H + -ATPase, која гради електрохемиски градиент со транспорт на протони во гранулите (закиселување) и на тој начин формира погон за вчитување на гранулите.

регулатива

Секрецијата на ГАБА првично е конститутивна (целото тело се лачи на секои четири часа). Покрај тоа, се одвива везикуларна секреција, која е регулирана со прилив на калциум, сличен на инсулинот (10% од гранулите на инсулин LDCV содржат ГАБА; SLMV исто така се лачи како одговор на прилив на калциум). Износот на тајната ГАБА е, меѓу другото, регулирано со cAMP/PKA (стимулација на системот на пр. со пептид 1 сличен на глукагон (GLP1)) со индукција на GAD67, и спротивно на сите физиолошки концепти, а намален со гликоза, бидејќи ГАБА преку Шант на ГАБА се метаболизира во митохондриите. Ограничувачки ензим е ГАБА трансаминазата ГАБА-Т.

ефект

Излачената ГАБА се наоѓа во меѓуклеточниот простор и ја достигнува островската мантија со дифузија или преку редовен проток на капиларите. Таму достигнува алфа-клетки кои произведуваат глукагон. Овие имаат јонотропен рецептор ГАБАА. Неговото активирање предизвикува прилив на хлорид и хиперполаризација на плазматската мембрана и со тоа инхибиција на лачењето на глукагон.

физиологија

Стар концепт е дека глукозата ја инхибира лачењето на глукагон. Релевантен принцип тука е дека глукозата го зголемува бројот на рецептори на ГАБАА на алфа-клетката. ГАБА е присутна во висока концентрација (уставно). Така, ГАБА може да се објасни околу 30% од ефектот на гликоза. ГАБА нема ефект со посредство на рецептори врз бета клетката; исто така е инхибирана секрецијата на соматостатин во делта клетките.

Клинички изглед

Се прават обиди да се објасни зголеменото формирање на глукагон кај дијабетичари со недостаток на ГАБА (поради недостаток на синтеза во случај на исчезнати или исцрпени бета-клетки). Постои идеја за супресија на активноста на Т-лимфоцитите со посредство на рецепторот ГАБАА.