A gamma-aminovajsav transzporterek (GABA transzporterek. angolul: Gamma-Aminobutyric acid transporters - GABA transporters ) a nátrium szimporterek néven ismert neurotranszmitterek családjába tartoznak . [1] (Solute carrier 6 ( SLC6 ) néven is ismert ). [2] Ez a neurotranszmitterek nagy családja, amelyek Na + koncentrációtól függenek . Az agy különböző területein találhatók meg különböző típusú sejtekben, mint pl. neuronok és asztrociták .
Ezek a transzporterek elsősorban az extracelluláris GABA koncentráció szabályozásáért felelősek a bazális és szinaptikus aktivitás során. Ők felelősek a GABA gradiens létrehozásáért, amelyet a membránpotenciál , valamint a Na + és Cl- koncentráció határoz meg . A neuronok és a neuroglia plazmamembránján is jelen vannak , ami segít meghatározni a GABA-koncentráció szabályozásában betöltött funkciójukat, mivel receptorokként működnek, amelyek elősegítik a GABA újrahasznosítását az extracelluláris térben. [1] A GABA transzporterek gyakori célpontjai a görcsrohamok, például az epilepszia elleni gyógyszereknek . [3]
A GABA szállítócsoport hat különböző szállítóból áll:
A GAT1 és a GAT3 a fő GABA-transzporterek az agyban és a gerincvelőben , amelyeket mind a neuronok, mind egyes asztrociták expresszálnak. A GAT2 és a BGT1 az agyban is expresszálódik, de alacsony szinten és főleg az agyhártyában. A GAT2 taurint , a BGT1 pedig betaint szállít . Ez a két transzporter túlnyomórészt a májban expresszálódik, de megtalálhatók a vesékben és, mint fentebb említettük, az agyhártyában is. [négy]
A sejtmembránban található GABA transzporterek segítenek szabályozni a GABA koncentrációját az extracelluláris mátrixban azáltal, hogy újra felszívják a neurotranszmittert és kitisztítják a szinapszist. Átmenetileg kötődnek a GABA-hoz az extracelluláris mátrixban, és a mediátort a citoplazmába szállítják . A GABA mediátorok nem pusztulnak el, hanem a GABA transzportereken keresztül kiválasztódnak a szinaptikus hasadékból való reabszorpció útján. Minden egyes reabszorpcióval a mediátoroknak csak 20%-a vész el, míg közel 80%-a kerül újrahasznosításra. A GABA transzporterek fenntartják az extracelluláris GABA koncentrációt a szinapszis közelében, hogy szabályozzák a GABA receptorok aktivitását. A GABAerg szinaptikus transzmisszió szabályozza a membránpotenciál ritmikus változásait, mivel a transzporterek a Na + és Cl - ionoktól függenek a membránon keresztül történő be- és kiáramláshoz, amelyek a membránpotenciál meghatározói. Ezek a változások a GABA-receptorok aktiválásának pontos időzítésétől függenek, ami viszont a GABA felszabadulásától és kiürülésétől függ az extracelluláris térben. A neurotranszmitterek újrafelvétele fontos szerepet játszik a szinaptikus átvitel általános folyamatában. A GABA transzporter egy aktív, feszültségfüggő elektrogén rendszer, amely ATP helyett Na + ionok belső elektrokémiai gradiensére támaszkodik . [5] Alacsony mikromolekuláris affinitása is van a GABA -hoz, Michaelis-Menten állandója 2,5 μM, és Cl - ionok jelenlétét igényli az extracelluláris mátrixban. [1] A GABA transzporter segít létrehozni a GABA egyensúlyt, és ha szükséges, fordítva is működhet, hogy fenntartsa az alap GABA koncentrációt a rendszerben.
Az Sl6 család transzportereinek szerkezete 20-25%-ban szekvencia hasonlóságot mutat a LeuTA-val [6] , ami evolúciós kapcsolatot biztosít a transzporter és a leucin transzporter fehérje között. E hasonlóság miatt a LeuTa fehérje nagyon közeli templátmodell a transzporterek részletesebb tanulmányozására. A GABA transzporter kétféle formában létezik. A transzporterek 12 alfa-hélixből álló közös szerkezettel rendelkeznek , mind az N-terminálissal, mind a C-terminálissal a citoplazmában, a transzmembrán hélixekben található glikozilációs szekvenciával . Az aminosav-szekvencia 599 (GAT1) és 700 között mozog a glicin transzporterek esetében.
A GABA gátló hangot hoz létre az agykéregben , hogy egyensúlyba hozza a neuronok ingerlékenységét. Az ingerlékenység és a letargia közötti egyensúlyhiány gyakran görcsrohamokhoz vezet . Az epilepsziás rendellenességek megsegítésére olyan görcsoldó szereket fejlesztettek ki , amelyek kifejezetten a GABA transzportereket támadják, blokkolják azok aktivitását, ami befolyásolja a neuronok ingerlékenységét. Az antikonvulzív szerek, például a tiagabin megtámadják a GABA transzportereket azáltal, hogy gátolják a GABA neurotranszmitter felvételét. Temporális lebeny epilepsziában szenvedő betegeknél a GABA felszabadulása csökken a transzporterek megzavarása miatt. Az olyan gyógyszerek, mint a vigabatrin, megfordítják a GABA transzporterek hatását, ami növeli a GABA koncentrációját a szinapszisban, ami viszont segít elnyomni a neuronális ingerlékenységet. [3]