GABAA reseptörü

bir tür kimyasal kapılı iyon kanalı

Gama aminobütirik asit tip A reseptörleri (GABAAR), “Cys-loop” reseptörleri familyasına baglı olup, memelilerde beyinde inhibasyonun iletiminden sorumlu olan ve nöronlarda hücre zarının değişik bölgelerinde konumlanan kimyasal kapılı iyon kanalıdır.[1] Endojen ligandı (reseptörün tanıdığı uyaran), merkezî sinir sistemindeki ana inhibitör nörotransmiter olan gamma-aminobütirik asittir (GABA).[1][2] Tüm GABAA reseptörleri, GABA için iki bağlanma bölgesi içerir.[3] Ancak bazi istisnalar bulunmaktadir.[4] GABAA reseptörlerine GABA moleküllerinin reseptörün hücre dışında bulunan bağlanma bölgelerine bağlanması, seçici bir klorür iyonu kanalının açılmasını tetikler.[5] Membran potansiyeline ve iyonik konsantrasyon farkına bağlı olarak, bu, kanal boyunca iyonik akışlara neden olabilir. Membran potansiyeli klorür iyonlarının denge potansiyelinden (ters potansiyel olarak da bilinir) daha yüksekse, GABAA'nın aktivasyonu sonucunda nörona klor iyonu akışı sağlanır. Bu, postsinaptik nörondaki aksiyon potansiyelini negatif bir şekilde etkileyerek nörotransmisyon üzerinde engelleyici bir etkiye neden olur.[6] Bu mekanizma, GABAA allosterik agonistlerinin yatıştırıcı etkilerinden sorumludur.

GABAA reseptörünün şematik diyagramı

Neredeyse tüm GABAAR alt birim ailesi, Peter Seeburg ve meslektaşları tarafından klonlanmıştır.[7] GABAA reseptörü belirli alt birim ailesi sınıflarından (α (1–6), β (1–3), γ (1-3), δ, ε, θ, π ve ρ (1–3)) heteropentamer olarak meydana gelir.[1] Mevcut alt birim çeşitliliği göz önünde bulundurulduğunda teorik olarak 150.000'den fazla farklı GABAAR bulunması mümkündür, ancak gerçekte bu sayının yaklaşık 50 civarında olduğu düşünülmektedir.[8] Bütün GABAAR alt birimleri belirli ortak özellikler ile karakterize edilebilir. Her bir alt ünite yaklaşık 450 amino asit uzunluğunda ve ortak bir topolojik yapı halinde bulunur. Bu genel topoloji (Şekil 2); uzun bir hücre dışı N-terminali, kısa bir C-terminali, dört transmembran alanı, üçüncü ve dördüncü transmembran bölgeler arasında bulunan hücre içi veya sitoplazmik alanı içermektedir.[1] Bu genel topoloji ilk olarak homoloji modellemesi ile tahmin edilmiş,[1] ancak reseptörün 3-boyutlu yapisina yönelik deneysel çalışmalar bu tahmini dogrulamıştır.[4][7]

Dosya:Şekil 2. GABAAR alt ünitelerinin yapısal ortak özelliklerinin şematik gösterimi..jpg
Şekil 2. GABAAR alt ünitelerinin yapısal ortak özelliklerinin şematik gösterimi

En sık görülen GABAA reseptör alt tipinin 1:2:2 oranında sırasıyla γ2/β/α kombinasyonuna sahip reseptör alt tipi olan sinaptik γ2-GABAAR (γ-GABAA reseptör) olduğu bilinmektedir.[1] α ve β alt birimlerinin aralarinda birer tane (toplamda iki) bulunan aktif bağlanma bölgesine GABA'nın dışında, müsimol ve gaboxadol gibi bazı uyuşturucularda bağlanmaktadır.[9] Fakat α4β3δ alt birimlerini bulunduran GABAAR alt tipinde, β3+/α4– arayüzünde sadece tek bir GABA bağlanma bölgesi bulunmaktadir.[4] Bunun dışında GABAA reseptörü, aktivitesini dolaylı olarak modüle eden bir dizi farklı allosterik bağlanma bölgelerine sahiptir ve bunlar alt birim kompozisyonuna göre degişiklik gosterir.[1][4] Bu allosterik bölgeler, nonbenzodiazepinler, benzodiazepinler, nöroaktif steroidler, barbitüratlar ve alkol (etanol)[10] dahil olmak üzere bir sürü farklı uyuşturucunun ana hedefidir.[11] Ancak, iki α, iki β ve bir δ alt biriminden oluşan GABAA reseptör izoformu (δ-GABAA reseptör) bir diğer izoform olan ve iki α, iki β ve bir γ alt biriminden oluşan GABAA reseptör (γ-GABAA reseptör) izoformunun tersine benzodiazepinlere duyarsızdır.[1][7]

Kaynakça değiştir

  1. ^ a b c d e f g h T. Goetz, A. Arslan, W. Wisden, and P. Wulff. "Progress in Brain Research". GABA(A) receptors: structure and function in the basal ganglia. 18 Aralık 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Aralık 2022. 
  2. ^ The Oxford handbook of stress, health, and coping. Susan Folkman. Oxford: Oxford University Press. 2011. ISBN 978-0-19-537534-3. OCLC 540015689. 25 Mayıs 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Eylül 2022. 
  3. ^ Rudolph, Uwe; Möhler, Hanns (1 Şubat 2006). "GABA-based therapeutic approaches: GABAA receptor subtype functions". Current Opinion in Pharmacology. Neurosciences (İngilizce). 6 (1): 18-23. doi:10.1016/j.coph.2005.10.003. ISSN 1471-4892. 10 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Eylül 2022. 
  4. ^ a b c d Sente, A., Desai, R., Naydenova, K., Malinauskas, T., Jounaidi, Y., Miehling, J., Zhou, X., Masiulis, S., Hardwick, S. W., Chirgadze, D. Y., Miller, K. W., & Aricescu, A. R. (2022). "Differential assembly diversifies GABAA receptor structures and signalling". Nature. 18 Aralık 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Aralık 2022. 
  5. ^ Phulera, Swastik; Zhu, Hongtao; Yu, Jie; Claxton, Derek P; Yoder, Nate; Yoshioka, Craig; Gouaux, Eric (25 Temmuz 2018). Swartz, Kenton Jon; Aldrich, Richard (Ed.). "Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive α1β1γ2S tri-heteromeric GABAA receptor in complex with GABA". eLife. 7: e39383. doi:10.7554/eLife.39383. ISSN 2050-084X. 
  6. ^ Principles of neural science. 5th ed. Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell, Steven Siegelbaum, A. James Hudspeth, Sarah Mack. New York. 2013. ISBN 978-1-283-65624-5. OCLC 919404585. 
  7. ^ a b c Ayla Arslan (2021). "Extrasynaptic δ-subunit containing GABAA receptors". 15 Ekim 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2022. 
  8. ^ Trevor G Smart, F Anne Stephenson (2019). "A half century of γ-aminobutyric acid". 15 Ekim 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Ekim 2022. 
  9. ^ Ion channels DownUnder. D. M. Geraghty, Lachlan D. Rash. Cambridge, MA. 2017. ISBN 978-0-12-810414-9. OCLC 987910976. 
  10. ^ Santhakumar, Vijayalakshmi; Wallner, Martin; Otis, Thomas S. (Mayıs 2007). "Ethanol acts directly on extrasynaptic subtypes of GABAA receptors to increase tonic inhibition". Alcohol (Fayetteville, N.Y.). 41 (3): 211-221. doi:10.1016/j.alcohol.2007.04.011. ISSN 0741-8329. PMC 2040048 $2. PMID 17591544. 2 Ağustos 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Eylül 2022. 
  11. ^ Johnston, G. A. (1996). "GABAA receptor pharmacology". Pharmacology & Therapeutics. 69 (3): 173-198. doi:10.1016/0163-7258(95)02043-8. ISSN 0163-7258. PMID 8783370. 15 Haziran 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Eylül 2022.