Глутаматные рецепторы ионотропные

Ионотропные глутаматные рецепторы представляют собой лиганд-активируемые ионные каналы, которые отвечают за передачу сигнала в мозге и периферических органах.

Ионотропные глутаматные рецепторы регулируют проницаемость ионных каналов и классифицируются в зависимости от чувствительности к действию N-метил-D-аспартата (NMDA), альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол-пропионовой кислоты (AMPA), каиновой кислоты (K) и L-2-амино-4-фосфорномасляной кислоты (L-AP4) наиболее селективных лигандов данного типа рецепторов. Названия этих соединений были присвоены соответствующим типам рецепторов: NMDA-рецепторы, AMPA-рецепторы, K-рецепторы и L-AP4-рецепторы.

Ионотропные рецепторы обладают тремя трансмембранными доменами (M1, M3 и M4), и одной внутримембранной петлей M2, отвечающей за характеристики проницаемости поры канала. Таким образом, N-конец рецептора находится снаружи клетки, в то время как С-конец расположен в цитоплазме.

К ионотропным глутаматным рецепторам относятся рецепторы NMDA, AMPA, каинатный и L-AP4. Эти названия рецепторы получили от соответствующих селективных агонистов. Рецепторы NMDA регулируют транспорт Na, K, Ca, а рецепторы АМРA и каинатный - транспорт Na и K, при этом структура рецепторов этой группы сходна - они построены из 862-965 аминокислотных остатков и имеют 4 трансмембранных домена.

L-глутамат является основным медиатором проведения возбуждения в синапсах НС позвоночных. Идентифицированы множественные глутамат-рецепторы, которые кроме участия в быстром проведении возбуждения являются также критическим фактором в пластичности синапсов. От того, какая аминокислота - аргинин или глутамин - находится в критическом положении в трансмембранной области рецептора, зависит соотношение проницаемости мембраны Са²⁺/одновалентные катионы: глутамин обеспечивает высокую, а аргинин - почти нулевую проницаемость для Са²⁺. Нарушения Са²⁺-проницаемости данных каналов приводят к ряду нейродегенеративных заболеваний, среди которых болезнь Паркинсона, паралич, эпилепсия.

Ионотропные рецепторы играют ключевую роль в осуществлении возбуждающей нейропередачи в ЦНС, наиболее значимой в запуске каскада патобиохимических реакций при острой фокальной церебральной ишемии. Лучше изучены рецепторы NMDA -типа. Перевозбуждение глутаматом именно NMDA-рецепторов приводит к «шоковому» открытию Са²⁺ каналов и мощному притоку ионов Са²⁺ в нейроны с внезапным увеличением его концентрации до пороговой.

NMDA-рецептор представляет сложное надмолекулярное образование, включающее несколько сайтов (участков) регуляции: сайт специфического связывания медиатора (L-глутаминовой кислоты), сайт специфического связывания коагониста (глицина) и аллостерические модуляторные сайты, расположенные как на мембране (полиаминовый), так и в ионном канале, сопряженном с рецептором (сайты связывания двухвалентных катионов и фенциклидиновый сайт - участок связывания неконкурентных антагонистов).