عنوان خبرگیرنده های گلوتامات (کانال لیگاندیِ کاتیونی – کانال لیگاندیِ کلسیم)
(شاخه: زیست شناسی سلولی)
ارسال شده توسط P. Jabbarzadeh
يكشنبه 10 دي 1391 - 07:53:32

...

منبع: زیست شناسی سلولی با رویکرد پزشکی ، در دست تالیف توسط: پرهام جبارزاده

گیرنده های گلوتامات به دو نوع تقسیم می شوند:

1) گیرنده های یونوتروپیک و 2) گیرنده های متابوتروپیک


گیرنده یونوتروپیک، کانال های یونیِ لیگاندی هستند، درحالیکه گیرنده های متابوتروپیک، فاقد کانال یونی بوده و مشابه گیرنده های موسکارینیِ استیل کولین، عمل خود را با رهاسازی پیام آورهای ثانویه انجام می دهند.
گیرنده های یونوتروپیک بر حسب ترکیبی که به آنها متصل می شود، خود به سه نوع تقسیم می شوند:

1)AMPA
(آلفا- آمینو-3- هیدروکسی-5- متیل-4- ایزوآلوکسازول پروپانوئیک اسید)

2)کِینات

3)NMDA (اِن-متیل- دِ آسپارتات)

هر سه نوع کانال توسط گلوتامات نیز باز می شوند. همانطور که قبلاً اشاره شد، گلوتامات یک ناقل عصبیِ تحریکی بویژه در مغز است. انتقال سیناپسی سریع توسط گیرنده های AMPA و کِینات انجام می شود. گیرنده های NMDA ، پاسخ سیناپسی آهسته ای را می دهند. گیرنده های NMDA در تکوین مغز، یادگیری، یا حافظه نقش های مهمی ایفا می کنند. لذا می توانیم گیرنده های یونوتروپیک را به دو نوعِ گیرنده های NMDA و گیرنده های غیر NMDA تفکیک کرد.

نکته: فراموش نکنید که ایزومرِ L- گلوتامات بر روی گیرنده های گلوتامات تاثیر دارد.




گیرنده های غیر NMDA،

یون های پتاسیم و سدیم را بهتر عبور می دهند. ولی این گیرنده ها نفوذپذیری کمی را نسبت به کلسیم نشان داده اند. این گیرندها دارای چهار زیر واحد هستند. این زیرواحدها گاهی یکسان (هومومِر) و گاهی متفاوت (هِترومر) هستند. طول و تعداد اسیدهای آمینه در چهار زیرواحدِ GluR1 الی GluR4 تقریباً یکسان است. هر کدام از حدود 900 اسید آمینه و وزن بین 90 تا 100 کیلو دالتون تشکیل یافته اند.

گیرندۀ AMPA از چهار زیر واحدِ GluR1-4 تشکیل یافته است. سه زیر واحد GluR5 تا GluR7 حدود 40 درصد با زیرواحدهای GluR1-4 تشابه دارند. اگر زیرواحدهای 5 تا 7 در گیرنده قرار گرفته باشند، گیرنده را از نوع کینات می خوانیم. در حقیقت گیرنده های گلوتامات از چهار زیرواحد تشکیل شده اند ولی نوع این زیرواحدها می تواند متفاوت بوده و عملکرد متفاوت گیرنده گلوتامات را سبب شود.

بعنوان مثال حضور زیرواحد GluR2 محدودیتی برای ورود یون کلسیم ایجاد می کند. لذا گیرنده های AMPA برای تردد کلسیم بسیار ضعیف عمل می کنند. ولی اگر نوعی از AMPA باشد که فاقد GluR2 است، آنگاه کلسیم بیشتر وارد سلول می شود. نورون ها ورود کلسیم را با کنترل زیرواحدهای گیرندۀ گلوتامات تنظیم می کنند.

بعنوان مثال، سلول های گلیای بِرگمَن ، GluR2 را بیان نمی کنند. لذا این سلول ها، کلسیم بیشتری دریافت می کنند. اگر سلولی دارای این پروتئین در گیرندۀ خود باشد، کلسیم کمتری به سلول می رسد. بعضی از زیرواحدها مثل GluR6 ساختار هموتترامر تسکیل می دهند. با توجه به گستردگیِ بحث این گیرنده ها، توضیحات بیشتر را از حوصله این کتاب خارج می دانم.




گیرنده های NMDA،

این گیرنده ها توسط NMDA و گلوتامات فعال می شوند. گیرنده های NMDA یون های پتاسیم و سدیم را به خوبی عبور می دهند. برخلاف اغلب گیرنده های غیر NMDA که نسبت به کلسیم نفوذ ناپذیر هستند، گیرنده های NMDA کلسیم را نیز به خوبی عبور می دهند.

این گیرنده ها نسبت به گیرنده های غیر NMDA آهسته تر بوده ولی حدود هزار برابر حساسیت بیشتری نسبت به گلوتامات دارند. لذا در بسیاری از مواقع گلوتاماتِ موجود در فضای سیناپسی برای باز نمودنِ گیرنده های NMDA کفایت می کند، و نیازی به ترشح گلوتامات از سلول های عصبیِ پیش سیناپسی نیست.

حال که این گیرنده بسیار حساس است چرا می گوییم آهسته تر است؟ در عمل بدلیل حساسیت این گیرنده کنترل دقیق تری بر روی آن وجود دارد و این کنترل ها باعث شده است گیرنده آهسته به نظر برسد. یکی از ویژگی های منحصربفرد گیرنده های NMDA، نیاز آنها به حضور دو اسید آمینۀ گلوتامات و گلایسین است.

ویژگی دیگر گیرنده های NMDA این است که چنین گیرنده هایی با یون منیزیم (Mg2+) از خارج سلول مهار می شوند. نقش منیزیم وابسته به اختلاف پتانسیل سلول است و در صورتی که درون سلول هایپرپلاریزه (v≈-90mv) باشد، منیزیم کانال را محکم می بندد. هایپرپلاریزه شدن سلول زمانی است که سلول مجدداً وضعیت طبیعی و در حال استراحت خود را پیدا می کند.

این امر بدلیل بار مثبت منیزیم است که جذب سوراخ می شود زیرا سمت مقابل (داخل سلول) بار منفی داشته و منیزیم را از خارج به سمت داخل می کشد. ولی چون منیزیم یون درشتی است از سوراخ عبور نمی کند ولی باعث بسته شدن سوراخ می شود. در نتیجه ورود یون کلسیم در پتانسیل استراحت مهار می شود. حتی اگر گلوتامات و گلایسین در دسترس بوده و کانال باز باشد، ولی بدلیل مسدود شدن سوراخ، کلسیم نمی تواند عبور کند.

خاطر شما هست که تمام کانال های یونی چه لیگاندی و چه ولتاژی باشند یک دریچه دارند که منظور من از باز بودن کانال شکل فضایی آن دریچه است که ممانعتی برای ورود یون ندارد. در پتانسیل استراحت و در حضورِ لیگاندها، کانال باز است ولی سوراخ توسط عامل خارجی که همانا یون منیزیم است، مسدود شده است.

سلول در اثر ورود یون های مثبتی که توسط کانال های دیگر وارد سلولی می شوند، مثل گیرنده های AMPA دِپلاریزه می شود (v≈0) . این امر باعث می شود نیاز بیشتری به ترشح گلوتامات باشد.

گلوتامات ابتدا گیرنده AMPA را باز می کند و سپس با کنار رفتن منیزیم گیرنده NMDA نیز باز می شود. اکنون در حضور گلوتامات کلسیم وارد سلول شده و پتانسیل را به سمت مثبت پیش می برد. بسیاری از اعمال سلول توسط کلسیم صورت می گیرد که در ادامۀ این فصل و فصول آتی شرح داده خواهند شد. در واقع گیرندۀ NMDA یک کانال لیگاندی است که تحت تاثیر ولتاژ نیز قرار دارد. از اینرو این گیرنده را کانال ولتاژی وابسته به لیگاند نیز می نامیم.


گیرنده های NMDR از دو نوع زیر واحدِ NR1 و NR2 تشکیل شده اند که از هر کدام دو نسخه در گیرنده وجود دارد. در حقیقت، گیرندۀ NMDR نیز تترامِر است. زیر واحد NR1 در تمام سلول های مغزی یافت می شود ولی انواع متفاوتی از زیر واحد NR2 در سلول های مختلف تفاوت هایی را بین گیرنده های NMDR نشان می دهند. در نتیجه تنوع گیرنده های NMDR به علت زیر واحد NR2 است.

نکته: کوکاناوالین A گیرندۀ کینات را فعال و باربیتورات ها گیرندۀ AMPA را مهار می کند.

حال تکلیف سلول های بینایی چیست؟ (بزودی)


قانون حق نسخه برداری: استفاده از خبر تنها با قرار دادن لینک خبر به پایگاه زیست شناسی ایران مجاز است.




این خبر از طرف پایگاه زیست شناسی ایران ::: پورتال جامع آموزشی و پژوهشی
( http://www.iranbiology.ir/news/news.php?extend.217 )


زمان بازسازي صفحه :0.1745 ثانيه, 0.0391 براي هر جستجو .