Neurotransmitter-Transporter - Neurotransmitter transporter

Neurotransmitter-Transporter sind eine Klasse von Membrantransportproteinen , die die Zellmembranen von Neuronen durchspannen . Ihre Hauptfunktion besteht darin, Neurotransmitter durch diese Membranen zu transportieren und ihren weiteren Transport zu bestimmten intrazellulären Orten zu lenken. Es gibt mehr als zwanzig Arten von Neurotransmitter-Transportern.

Vesikeltransporter transportieren Neurotransmitter in synaptische Vesikel und regulieren die Konzentrationen der darin enthaltenen Substanzen. Vesikeltransporter sind für ihre Arbeit auf einen Protonengradienten angewiesen, der durch die Hydrolyse von Adenosintriphosphat (ATP) entsteht: v-ATPase hydrolysiert ATP, wodurch Protonen in die synaptischen Vesikel gepumpt werden und ein Protonengradient entsteht. Dann liefert der Ausfluss von Protonen aus dem Vesikel die Energie, um den Neurotransmitter in das Vesikel zu bringen.

Neurotransmitter-Transporter verwenden häufig elektrochemische Gradienten , die über Zellmembranen hinweg existieren, um ihre Arbeit auszuführen. Einige Transporter verwenden beispielsweise Energie, die durch den Cotransport oder Symport von Na ^{+ gewonnen} wird, um Glutamat durch Membranen zu bewegen . Solche Neurotransporter-Cotransportsysteme sind sehr vielfältig, da jüngste Entwicklungen zeigen, dass Aufnahmesysteme im Allgemeinen selektiv sind und mit einem bestimmten Neurotransmitter assoziieren.

Normalerweise dienen Transporter in der synaptischen Membran dazu, Neurotransmitter aus dem synaptischen Spalt zu entfernen und deren Wirkung zu verhindern oder zu beenden. Gelegentlich können Transporter jedoch umgekehrt arbeiten, indem sie Neurotransmitter in die Synapse transportieren, wodurch diese Neurotransmitter an ihre Rezeptoren binden und ihre Wirkung entfalten können. Diese "nicht-vesikuläre Freisetzung" von Neurotransmittern wird von einigen Zellen, wie den amakrinen Zellen in der Netzhaut , als normale Form der Neurotransmitter-Freisetzung verwendet.

Typen

Struktur einer typischen chemischen Synapse
Postsynaptische Dichte Spannungsgesteuerter Ca ++ Kanal Synaptische Vesikel Neurotransmitter- Transporter Rezeptor Neurotransmitter Axon-Terminal Synaptischer Spalt Dendriten

Zu den spezifischen Arten von Neurotransmitter-Transportern gehören die folgenden:

• Glutamat-/Aspartattransporter , einschließlich:
  • Exzitatorischer Aminosäuretransporter 1 (EAAT1)
  • Exzitatorischer Aminosäuretransporter 2 (EAAT2)
  • Exzitatorischer Aminosäuretransporter 3 (EAAT3)
  • Exzitatorischer Aminosäuretransporter 4 (EAAT4)
  • Exzitatorischer Aminosäuretransporter 5 (EAAT5)
  • Vesikulärer Glutamattransporter 1 (VGLUT1)
  • Vesikulärer Glutamattransporter 2 (VGLUT2)
  • Vesikulärer Glutamattransporter 3 (VGLUT3)
• GABA-Transporter , einschließlich:
  • GABA-Transporter Typ 1 (GAT1)
  • GABA-Transporter Typ 2 (GAT2)
  • GABA-Transporter Typ 3 (GAT3)
  • Betain - Transporter (BGT1)
  • Vesikulärer GABA-Transporter (VGAT)
• Glycintransporter , einschließlich:
  • Glycintransporter Typ 1 (GlyT1)
  • Glycintransporter Typ 2 (GlyT2)
• Monoamintransporter , einschließlich:
  • Dopamintransporter (DAT)
  • Noradrenalin-Transporter (NET)
  • Serotonin-Transporter (SERT)
  • Vesikulärer Monoamintransporter 1 (VMAT1)
  • Vesikulärer Monoamintransporter 2 (VMAT2)
• Adenosintransporter , einschließlich:
  • Äquilibrativer Nukleosidtransporter 1 (ENT1)
  • Äquilibrativer Nukleosidtransporter 2 (ENT2)
  • Äquilibrativer Nukleosidtransporter 3 (ENT3)
  • Äquilibrativer Nukleosidtransporter 4 (ENT4)
• Vesikulärer Acetylcholin-Transporter (VAChT)

Beachten Sie, dass es keinen plasmalemmalen Acetylcholin- Transporter gibt, da Acetylcholin durch Cholinesterase- Enzyme über einen schnellen Metabolismus zu Cholin terminiert wird und Cholin anschließend in die Zelle zurücktransportiert und wieder in Acetylcholin umgewandelt wird.

Transporter, die mit Histamin und den Endocannabinoiden in Verbindung gebracht werden, wurden noch nicht identifiziert.

Klinische Bedeutung

Eine Vielzahl von Neurotransmitter-Wiederaufnahmetransportern sind pharmakotherapeutische Ziele zur Modulation der synaptischen Neurotransmitterkonzentration und damit der Neurotransmission.

• Antidepressiva wie SSRI , SNRI und TZA unterdrücken die Aktivität von Serotonin und / oder Noradrenalin - Transporter, die Wiederaufnahme der gezielten Neurotransmitter aus der Verhinderung synaptischen Spalt .
• Psychostimulanzien wie Kokain , Amphetamine und Methylphenidat wirken, indem sie die Dopamin- und/oder Noradrenalin-Transporter hemmen und/oder umkehren. Einige Dissoziative wie Phencyclidin und Ketamin sind auch Dopamintransporter-Hemmer.
• Tiagabin , ein Medikament, das als Antikonvulsivum verwendet wird , wirkt, indem es den GABA-Transporter 1 hemmt.

Neurotransmitter-Transporter-Inhibitoren

Vesikeltransporter könnten ein alternatives therapeutisches Ziel für die Modulation der chemischen Neurotransmission darstellen, da die Aktivität dieser Transporter die Menge der freigesetzten Neurotransmitter beeinflussen könnte.

• Vesamicol zum Beispiel ist ein Inhibitor des vesikulären Acetylcholin-Transporters . Es verhindert das Laden von ACh in die präsynaptischen Vesikel, wodurch die Menge, die als Reaktion auf ein neuronales Aktionspotential freigesetzt wird, sinkt . Es wird nicht klinisch verwendet, bietet aber ein nützliches Werkzeug für die Erforschung des Verhaltens von Neurotransmitter-Vesikeln.

Verweise

Externe Links

• Neurotransmitter+Transporter der US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• Clearing Your Mind of Neurotransmitters: Functional Impact of Neurotransmitter Transporter Gene Variants - ein Videocast der Vorlesung von Randy Blakely, Ph.D., Vanderbilt University . Teil der NIH Neuroscience Seminar-Reihe. 450 MB-Datei, .m4v- Format.
• Das Blakely Lab - Labor, das die molekularen Grundlagen für die Struktur, Funktion und Regulation von Neurotransmitter-Transportern erforscht.