Articles

Gama-aminomáselné kyseliny

Post-publikační činnosti

Kurátor: Eugene Roberts

Přispěvatelé:
0.27 –

Abdellatif Nemri

0.09 –

Benjamin Bronner

Obrázek 1: zubní plak vytvořený Dr. C. van der Stelt, chemik a umělce, na počest Roberts, objev a následné práce na GABA na setkání ctít ho v Amsterdamu, 1965 (poskytnuto Dr. Eugene Roberts).

termín GABA označuje jednoduchou chemickou látku \(\gama\)-kyselinu aminomáselnou (NH2CH2CH2 CH2COOH). Je to hlavní inhibiční neurotransmiter v centrálním nervovém systému. Jeho přítomnost v mozku byla poprvé hlášena v roce 1950 (Roberts a Frankel, 1950a).

  • 1 Objev GABA a rané historie
  • 2 Základní neurofyziologie GABA
  • 3 stručný přehled neurochemie GABA
  • 4 inhibované nervový systém: globální pohled na Gabaergní funkce (Roberts, 1976, 1986b, 1991)
  • 5 GABA a onemocnění CNS
  • 6 GABA, klíčového neurotransmiteru: electroneutrality, věrnost a specifičnost (Roberts, 1993)
  • 7 Odkazy
  • 8 Viz Také

Objev GABA a rané historie

historie GABA v mozku začal s objevem unikátní přítomnost této látky v tkáních obratlovců centrální nervový systém (CNS). V průběhu studie volných aminokyselin z různých normálních a neoplastických tkání u několika druhů zvířat v papírové chromatografie, relativně velké množství neidentifikované ninhydrin-reaktivního materiálu byly nalezeny v výtažky z čerstvé mozky myš, potkan, králík, morče, člověk, žába, mlok, želva, aligátor, a kočka. Nanejvýš byly nalezeny pouze stopy tohoto materiálu ve velkém množství extraktů mnoha dalších normálních a neoplastických tkání a v moči a krvi. Neznámý materiál byl izolován z vhodně připravených papírových chromatogramů. Studie vlastností látky v mozku myší odhalila, že jde o GABA. Počáteční identifikace, na základě společné migrace neznámého s GABA na papírové chromatografii ve třech různých systémech rozpouštědel, následovala absolutní identifikace GABA v mozkových extraktech metodou izotopového derivátu. Abstrakt byl předložen na zasedání federace v březnu 1950 oznamující přítomnost GABA v mozku (Roberts a Frankel, 1950a). Tři dokumenty zabývající se výskyt GABA v mozku se objevil o rok později ve stejném čísle Journal of Biological Chemistry (Roberts a Frankel, 1950b; Udenfriend, 1950; Awapara et al., 1950). Podrobné historie rané chemické práce popsané výše byly publikovány (např. viz Roberts, 1986a).

podrobný popis objevu GABA zde: / historie.

3 methylenové skupiny mezi amino a karboxylové skupiny GABA dotovat ji s velkou konstrukční flexibilitu, což umožňuje svobodu, aby prozkoumala okolní chemické prostor s kontinuum konstrukcí od plné extenze ( Obrázek 1, vpravo) na kontinuitu, aminokyselin a karboxylových skupin je znázorněno v cyklické formě ( Obrázek 1, vlevo dole). Proto, GABA má potenciální schopnost zapojit se do nesčetných energie-minimalizace, vzájemně formování interakcí s molekulární entity se setkal v jeho bezprostředním okolí.

základní neurofyziologie GABA

po několik let zůstala přítomnost GABA v mozku biochemickou zvědavostí a fyziologickou záhadou. To bylo poznamenal v první recenzi napsal na GABA že „Snad nejtěžší otázka, zda by přítomnost v šedé hmotě centrálního nervového systému, unikátně vysoké koncentrace \(\gamma\)-aminomáselné kyseliny a enzym, který tvoří z kyseliny glutamové má přímé nebo nepřímé připojení k přenosu nervového impulsu v této tkáni“ (Roberts 1956). Nicméně, později v tomto roce, první náznak, že GABA může mít inhibiční funkci v obratlovců nervového systému přišel ze studií, ve kterých bylo zjištěno, že lokálně aplikované řešení GABA působí inhibiční účinky na elektrickou aktivitu v mozku (Hayashi a Nagai, 1956). V roce 1957 návrh, aby byl z domácích zdrojů vyskytující GABA může mít inhibiční funkce v centrálním nervovém systému ze studií s convulsant hydrazidy (Killam, 1957; Killam a Bain, 1957). Také v roce 1957, sugestivní důkazy pro inhibiční funkci GABA přišel ze studií, která založila GABA jako hlavní faktor v mozku výtažky zodpovědné za inhibiční účinek těchto extraktů na raky úsek receptoru systému (Bazemore et al., 1957). V krátkém období aktivity v této oblasti výrazně zvýšila, a to tak, že výzkum provádí se pohyboval celou cestu ze studie účinků GABA na iontové pohyby v jednotlivých neuronů, aby klinické hodnocení role GABA systém epilepsie, schizofrenie, mentální retardace, atd. Tento nárůst zájmu oprávněné svolání v roce 1959 první skutečně interdisciplinární neurovědy konferenci vůbec, na které byli přítomni většina jedinců, kteří hráli roli v otevření této vzrušující oblasti (Roberts et al, 1960).

během výše uvedeného období se GABA stala hlavním inhibičním neurotransmiterem v centrálním nervovém systému (CNS). Bylo zjištěno, že splňuje „klasické“ požadavky na neurotransmiter: doklad totožnosti postsynaptické akce s přírodní vysílač, přítomnost v inhibiční nervy, releasability od terminálů určených nervy, a přítomnost rychlý mechanismus inaktivace v synapsích. Informace o systému GABA jako celku až do roku 1960 byly důkladně přezkoumány a rozsáhle zdokumentovány (Roberts and Eidelberg, 1960, and Roberts, et al., 1960) a hlavní aktualizace se objevily v intervalech (Roberts, et al., 1976; Bowery, 1984; Olsen a Venter, 1986; Martin a Olsen, 2000).

Obrázek 2: Některé metabolické vztahy v nervové tkáni.

stručný přehled neurochemie GABA

GABA je tvořena v CNS obratlovců, do velké míry, pokud ne zcela, z L-kyselina glutamová ( Obrázek 2). Reakce (reakce 5) je katalyzována L-dekarboxyláza kyseliny glutamové (GAD), enzym přítomný v savčích organismech, především v neuronech v CNS, i když teď tam je mnoho zpráv o výskytu GAD a GABA na neurony v periferním nervovém systému, stejně jako v některých nonneural tkání (např. slinivky) a v tělních tekutinách. Brain GAD katalyzuje rychlou \(\alfa\) – dekarboxylaci kyseliny L-glutamové a ze zbytku přirozeně se vyskytujících aminokyselin pouze kyseliny L-asparagové ve velmi malém rozsahu. Geny pro dvě izoformy GAD mozku byly klonovány, stejně jako rodiny jiných proteinů souvisejících s GABA, jako je 19 receptorů GABAA a 2 až 3 receptory GABAB. Nyní je možné si představit, GABA, sám, a většina z bílkoviny podílející se na GABA metabolismus, uvolňování a působení na oddíly CNS na světelné a elektronové mikroskopické úrovni, zaměstnává antiséra na čištěné součásti a peroxidázy-označování techniky. To vedlo k mnohem více konečných dat, než byly dosud k dispozici prostřednictvím buněčné frakcionace a léze studie a poskytnuty podrobné informace o vzájemné vztahy GABA neuronů v různých nervový systém regionů (Roberts, 1978, 1980, 1984, 1986a).

reverzibilní transaminace GABA s \(\alpha\)-ketoglutarát (reakce 9) je katalyzována mitochondriální aminotransferázy, zvané GABA-transaminázy (GABA-T), které v CNS je našel hlavně v šedé hmotě, ale také se vyskytuje v jiných tkáních. Produkty transamináz reakce jsou jantarové glutamin a kyselina glutamová. Tam je přítomen nadbytek dehydrogenázy, který katalyzuje oxidaci kyseliny jantarové glutamin, aby se kyselina jantarová, což může být oxidován prostřednictvím reakce trikarboxylová cyklu. Protože jantarová glutamin se oxiduje na sukcinát bez intermediate vzniku sukcinyl-koenzym A, v důsledku provozu GABA zkrat v mozku, prostřednictvím nichž 10% až 20% glukózy metabolismus může proudit, je snížení míry fosforylace guanosin difosfát (GDP) guanosin trifosfát (GTP). Ten se může podílet na aktivaci G proteinů, tvorbě deoxy GTP pro syntézu mitochondriální DNA a syntéze adenosintrifosfátu (ATP). Ačkoli přesný funkční význam tohoto metabolického zkratu závislého na GABA stále není zřejmý, zdá se jisté, že GABA hraje zvláštní metabolickou roli v mozkových mitochondriích,která je zrušena, když dojde k inhibici GABA-T. Z běžně přítomných keto kyselin je akceptorem aminoskupin pouze \(\alfa\)-ketoglutarát. Kromě GABA jsou účinnými donory aminokyselin také několik dalších ω aminokyselin.

ustálené koncentrace GABA v různých oblastech mozku jsou obvykle řízeny aktivitou GAD a ne GABA-T. V mnoha inhibičních nervech, GAD i GABA-T jsou přítomny a nacházejí se v celém neuronu, GAD je více koncentrovaný v presynaptických terminálech než jinde. GABA-T je obsažen v mitochondriích všech neuronálních oblastí. GABA je prekurzorem několika látek, které se nacházejí v nervové tkáně a mozkomíšního moku, mezi nimiž jsou GABA histidin (homocarnosine), GABA-1-methylhistidine, \(\gamma\)-guanidinobutyric kyseliny GABA-1-cystathionine, \(\alpha\)-(GABA)-L-lysin, GABA-cholin, a putreanine . Homokarnosin je přítomen výhradně v mozku a mozkomíšním moku a existují údaje, které naznačují důležitou roli jako antioxidant, optimalizátor imunitní funkce a modifikátor excitability mozku.

důležité kontroly regulace systému GABA mohou být prováděny v bodech souvisejících s dostupností kyseliny glutamové, substrátu pro syntézu GABA v nervových zakončeních GAD (reakce 5). Glutamát uhlíku může pocházet z glukózy prostřednictvím glykolýzy a Krebsova cyklu (v pravém horním rohu Obrázek 2), z glutaminu po příjmu (reakce 6), a z prolinu (reakce 3 a 4) a ornithin (reakce 2 a 4). Ornitin (reakce 2 a 3), ale ne glutamát, je účinným prekurzorem prolinu v nervových terminálech, což je domnělý inhibiční neurotransmiter. Arginin může být převeden na ornitin (reakce 1), což vede ke glutamátu (reakce 2 a 4), prolin (reakce 2 a 3), a GABA (reakce 2, 4, a 5).

GAD vyžaduje pyridoxal fosfát (PLP), formu vitaminu B6, jako koenzym (Roberts et al ., 1964). Dietní formy vitaminu B6 jsou absorbovány a přeměněny efektivně v tkáních (PLP), který je syntetizován v mozku z ATP a pyridoxal. PLP lze snadno odstranit z enzymového proteinu GAD způsobujícího ztrátu enzymové aktivity a ztracenou enzymatickou aktivitu lze obnovit jednoduše přidáním koenzymu. Zvířata s deficitem pyridoxinu vykazují pokles stupně nasycení koenzymem enzymového proteinu cerebrálního GAD, ale u nedostatečných zvířat není zjištěn žádný pokles obsahu enzymového proteinu. Aktivita Gad mozku se rychle obnoví na normální při krmení pyridoxinu nedostatečným zvířatům. Nedostatek pyridoxinu, nicméně produkoval, má za následek náchylnost k záchvatům u zvířat, včetně lidí, pravděpodobně kvůli snížené schopnosti vytvářet GABA. Záchvaty u dítěte s jednoduchým dietním nedostatkem vitaminu B6 byly zcela zrušeny téměř okamžitě po intramuskulární injekci pyridoxinu. To znamená, že v normální jedinec je extrémně rychlý přepočet pyridoxin, aby pyridoxalfosfát, asociace koenzymu s apoenzyme GAD, a tvorbu GABA na nervových zakončení. Hydrazidy a další činidla zachycující karbonyl reagují s aldehydovou skupinou PLP a snižují její dostupnost jako koenzym. Záchvaty, které vznikají při podávání takových látek, jsou částečně způsobeny snížením množství uvolnitelného GABA v nervových terminálech inhibičních nervů.

inhibované nervového systému: globální pohled na Gabaergní funkce (Roberts, 1976, 1986b, 1991)

Možná, že předmětem neurální inhibice ležel spící po mnoho let, protože tam byl žádný materiální základ pro to. Inhibiční neurony nebyly identifikovány, inhibiční neurotransmiter nebyl izolován a charakterizován, a postsynaptické místa pro neurální inhibice nebyl prokázán. Je dobré si uvědomit, že až do roku 1952 (Eccles, 1982), dva roky po objevu GABA v mozku, byla vyřešena diskuse o tom, zda je synaptický přenos v CNS převážně elektrický nebo chemický. To také bylo 3 roky před moderní molekulární biologie byla zahájena Watson a Crick(Watson a Crick, 1953).

GABA zvyšuje propustnost membrán pro specifické ionty takovým způsobem, že způsobuje, že membrány odolávají depolarizaci. Například působením na určitou třídu receptorů (GABAA) vytváří GABA zvýšení propustnosti pro CL – ionty, které se měří jako zvýšení vodivosti membrány. GABA také produkuje zvýšení vodivosti k+ působením na jinou odlišnou třídu receptorů (GABAB), které nejsou kolokalizovány receptory GABAA. Obecně GABA urychluje rychlost návratu klidového potenciálu všech depolarizovaných membránových segmentů, které kontaktuje, a stabilizuje nedepolarizované membránové segmenty snížením jejich citlivosti na stimulaci. Tak, na mnoha místech v nervovém systému, GABA cvičí inhibiční příkaz-řízení membránového potenciálu. Tímto způsobem tento přirozeně se vyskytující inhibiční vysílač může působit proti depolarizujících působení excitačních procesů zachovat polarizaci buňky na rovnovážnou úroveň blízkosti, že jeho klidová hodnota, působí v podstatě jako chemický napětí svorky. Ve většině studovaných případů bylo prokázáno, že GABA vykazuje tímto mechanismem hyperpolarizační nebo inhibiční účinky. Pokud se však vyskytnou vysoké intracelulární koncentrace Cl, GABA může způsobit snížení membránového potenciálu nebo depolarizaci. Valium) a barbituráty projevují své farmakologické účinky do značné míry reakcí se složkami komplexu receptoru GABAA, čímž se zvyšuje účinnost neurálně uvolňovaného GABA.

GABA je inaktivován v synapsích mechanismem, který zahrnuje upevnění na unikátní membrána uznání stránky, odlišné od těch, na receptor a následné odstranění ze synaptické křižovatce na+- a Cl závislé dopravní proces, který je na podobném principu, který se používá pro přepravu mnoha dalších látek. Odstranění synaptically vydáno GABA probíhá pomocí zpětného vychytávání do terminálů neuronů a gliových procesy, které investují synapse.

Obrázek 3: (A) Kontrolní bod (non-immunostained) nucleus interpositus v krysí mozeček. Neuronální soma (y). (B) Neuropil nucleus interpositus imunostained pro GAD. Soma neuronu(s), dendritů (d), reakční produkt (dlouhý šipky), škrábla neuronu soma (obklopeno krátké šipky) s bouton-jako produkt reakce na buněčný povrch (b). C) Neuron znázorněný na obr. 2B, fotografoval s nornarski optikou. Soma (s), dendrit (d), butonové depozity reakčního produktu (b).

Obrázek 4: Elektronová mikroskopie pro různé typy synaptické terminály, které obsahují GAD, enzym, který syntetizuje GABA. Všechny vzorky byly získány z krysího CNS. (a) axodentritic synapse v substantia nigra (T1 a T2) s dendritické hřídele (D) v pars reticulate; (b) axoaxonal synapsí v mozkové kůře; (c) axosomatic neuronů v dorzálním rohu míchy; d) axoaxonální synapse v dorzálním rohu míchy; e) dendrodentritické synapse v glomerulární vrstvě čichové baňky.

všudypřítomnost a rozsah immunocytochemically zobrazil presynaptického zakončení inhibičních Gabaergních neuronů na různé struktury v obratlovců nervové soustavy, jsou zarážející. Dojem je při pohledu na vysoce omezený nervový systém (obrázek 3 a obrázek 4). V koherentních behaviorálních sekvencích, vrozených nebo naučených, se předprogramované obvody uvolňují, aby fungovaly různou rychlostí a v různých kombinacích. Toho je dosaženo především tím, disinhibition kardiostimulátoru neurony, jejichž činnost je pod dvojím tonikum inhibiční kontroly místní-obvod Gabaergní neurony a Gabaergní projekce neuronů, přicházející z nervových center velení. Podle tohoto pohledu je disinhibice tolerantní a excitační vstup do neuronů kardiostimulátoru slouží hlavně modulační roli.

disinhibice. jednající ve spojení s vnitřní kardiostimulátor činnosti a často s modulační excitační vstup, je jedním z hlavních organizační principy ve funkci nervového systému. Například kortikální a hipokampální pyramidální neurony jsou doslova poseté terminály z inhibičních GABAergních neuronů. Nejen, že jsou koncovky místní-obvod Gabaergní aspinous hvězdicovité neurony hustě rozmístěných po somata a dendrity korových pyramidových buněk, ale jsou také umístěny na počáteční axon segmenty, kde působí jako frekvenční filtry. Kromě toho mají GABA neurony terminály z jiných GABAergních neuronů, které na ně dopadají. Pyramidové buňky jsou pevně inhibována místní-obvod inhibiční neurony, které mohou samy o sobě být inhibována činnost jiných inhibičních neuronů takovým způsobem, že disinhibition pyramidových neuronů dochází. GABAergní neurony s lokálním obvodem se také účastní procesů, které mají za následek zpětnou vazbu, zpětnou vazbu, prostorový, a presynaptická inhibice a presynaptická facilitace.

inhibice i dezinhibice hrají klíčovou roli při zpracování informací ve všech nervových oblastech. Normálně mohou být hlavní buňky v konkrétních nervových sektorech pevně drženy pod kontrolou konstantním tonickým působením inhibičních neuronů. Prostřednictvím disinhibice mohou být neurony v nervovém sektoru uvolňovány ke střelbě různými rychlostmi a sekvencemi a naopak slouží k uvolňování obvodů na jiných úrovních nervového systému. Komunikace mezi neuronovými stanicemi a rozvodnami může probíhat převážně házením disinhibičních nervových přepínačů. To může být způsob, jak tok informací ze smyslových orgánů do mozkové smyslové oblasti, a to prostřednictvím asociativních oblastí motorické kůry, a pomocí pyramidální cesty do finále motorických buněk míchy a míchy.

GABA a onemocnění CNS

Vady v koordinaci mezi GABA systému a dalších neurotransmiterů a modulační systémy mohou zahrnovat místní oblasti mozku, několik oblastí mozku, nebo celé CNS. Zvýšená synchronizace neuronální palby (např. při záchvatech) může nastat několika způsoby: zvýšená rychlost uvolňování synaptický excitační vysílače, blokáda inhibičních vysílač receptorů mechanismy, desenzibilizace receptorů na inhibičních vysílače, snížená dostupnost inhibiční vysílač, snížení aktivity inhibičních neuronů a zvýšené tvorbě nebo aktivace elektrických (mezery) uzlů. Imunocytochemické studie senzomotorické kůry v experimentální epilepsie u opic ukázala vysoce signifikantní snížení počtu Gabaergní svorky electrographically dokázal epileptogenní stránky oxid hlinitý gel aplikace. Elektronmikroskopická pozorování ukázala výraznou ztrátu axosomatických synapsí na pyramidálních buňkách a nahrazení synaptických apozic astrocytickými procesy u zvířat ošetřených krémem z oxidu hlinitého. Symetrické, pravděpodobně excitační synapse na dendritech těchto pyramidálních buněk se však zdály být do značné míry neporušené. Komplexní biochemické studie komplementární k morfologické ty, ukázala významnou korelaci s frekvence záchvatů pouze se ztrátami v Gabaergní receptor-související závazné a snížil GAD činnosti. Současná data podporují představu, že skutečné destrukce nebo inaktivace inhibiční interneurony, je jedním z hlavních mozkové vady, predisponující k záchvatům, alespoň v případě fokální epilepsie (Roberts, 1986b). Mutace v GABAA receptoru nyní bylo prokázáno, že predisponují jedince k různým typům záchvatů (Macdonald, et al., 2004). GABA neurony hrají důležitou roli v kontrolních mechanismech v různých centrech hypotalamu a mozkových kmenů. Pokud se jejich aktivita v rámci těchto struktur je ohrožena, abnormálně zvýšená reakce mohou být pozorovány, například v emoční reaktivita, srdeční a respirační funkce, krevní tlak, jídlo a příjem vody, pocení , sekrece inzulínu, osvobození žaludeční kyseliny a motilitu tlustého střeva.

role GABA neuronů v oblasti zpracování informací v různých oblastech nervového systému jsou tak rozmanité a složité, že se zdá nepravděpodobné, že mnoho užitečných farmakoterapii přijde od přístupů, které jsou zaměřeny na ovlivnění jeden nebo druhý aspekt Gabaergní funkce na všech GABA synapse. V současné době neexistují žádné léky, které jsou specifické pro proces a místo. V tomto ohledu, podrobná molekulární charakteristika, která je prováděna z enzymů, metabolismus GABA, GABA receptory a transportéry, komponenty GABA receptor-asociovaný aniontové kanály, a vztahy mezi těmito strukturami a lipidic membránových komponent, v němž jsou zakotveny by měla vést k mnoho příležitostí pro navrhování specifických léčebných modalit (např. viz Roberts, 2006).

GABA, typický neurotransmiter: electroneutrality, věrnost a specifičnost (Roberts, 1993)

kyselina asparagová

cystin

Izoelektrické Body (PI) Hlavní Přirozeně se Vyskytujících Aminokyselin a Peptidů v Živočišných Tkáních (Z Greenstein, J. P., Winitz, M. Chemie Aminokyselin, Vol. 1. New York: John Wiley & Sons, 1961, PP. 486-489).
aminokyselina pI
2.77
3.22
5.03
Taurin 5.12
Asparagine 5.41
Phenylalanine 5.48
Homocystine 5.53
Threonine 5.64
Glutamine 5.65
Tyrosine 5.66
Serine 5.68
Methionine 5.74
Hydroxyproline 5.74
Tryptophan 5.89
Citrulline 5.92
Isoleucine 5.94
Valine 5.96
Glycine 5.97
Leucine 5.98
Alanine 6.00
Sarcosine 6.12
Proline 6.30
β-Alanine 6.90
Cysteine 6.94
Homocysteine 7.05
\(\gamma\)-Aminobutyric acid 7.30
Histidine 7.47
\(\delta\)-Amino-n-valeric acid 7.52
\(\epsilon\)-Amino-n-caproic acid 7.60
l-Methylhistidine 7.67
Carnosine 8.17
Anserine 8.27
Lysine 9.59
Ornithine 9.70
Arginine 11.15

Nature’s choice of GABA as the major inhibitory neurotransmitter is an example of evolutionary optimization. Alone of the known neurotransmitters, GABA is an electroneutral zwitterion (isoelectric point, 7.3) při fyziologickém pH, ionizační konstanty pro oba jeho amino a karboxylové skupiny jsou dostatečně daleko od neutrality tak, že posuny pH ve fyziologickém rozmezí produkovat malé změny v náboj (Tabulka 1). To propůjčuje GABA s kapacitou pro vyšší věrnost předání informací, než u jiných známých hlavních neurotransmiterů, což je ve „stealth“ módu, aby se vyhnuli účtován minová pole setkal v průchodu skrz husté extracelulární prostředí ležící mezi presynaptickým místa vydání a postsynaptické stránkách akce. Koordinovat příslušenství s progresivní okyselování dochází v Gabaergní inhibiční funkci, protože GABA tvorbu a její anion channel-otevření účinnost se zvyšuje, zatímco jeho metabolické zničení transaminací a odstranění z dopravy jsou sníženy. Snížení GABAergní inhibiční funkce nastává při alkalizaci. Naproti tomu acidifikace snižuje postsynaptickou účinnost glutamátu, hlavního excitačního neurotransmiteru, a alkalizace jej zvyšuje.

tímto způsobem křehkou rovnováhu mezi excitace a inhibice v mozku je udržována v adaptivní rozsah v reakci na místní nebo globální činnost, která okyseluje prostředí, ve kterém se vyskytuje. Zrychlený metabolismus po nervové činnosti výsledky v urychleném vzniku oxidu uhličitého a kyseliny mléčné; doprovodné acidifikace platí fyziologické „brzdy,“ tak mluvit, brání strukturální a funkční poškození. Když Gabaergní-glutamátergní vztahy jsou nevyvážené tím, že glutamátergní hyperaktivita, záchvaty se mohou vyskytnout. Například vzrušení při atletické akci s doprovodnou hyperventilací a následnou alkalizací nezřídka způsobuje záchvaty u citlivých jedinců. Overbalancing ve prospěch GABA systému může vést k maladaptivní decrement v nervové aktivity, a dokonce i komatu.

vlastnosti samotné jednoduché molekuly GABA a strojního zařízení postaveného na podporu její funkce činí mimořádně vhodným pro vedení mozku „civilizovaným“ způsobem. Yin-yang vztah mezi glutamátergní excitační a Gabaergní inhibiční systémy se hraje venku na laně z křehké rovnováhy a nerovnováhy mezi nimi vést k vážným poruchám.

Ne \(\alpha\)-, \(\beta\), nebo \(\omega\)- aminokyseliny známo, že se vyskytují v každém velkém množství v živočišných tkáních přístupy GABA v molární účinnost na GABAA receptor. Proto je hladina hluku vytvořená nespecifickými účinky na receptor GABAA minimální, což zajišťuje kvantitativní věrnost nervových zpráv dodávaných GABA.

„kouzlo“ GABA leží v přírodě je výběr této jednoduché molekuly, vyrobené ze společných metabolických půdě kyselina glutamová, pro všechny-důležitou roli jako hlavní regulátor nekonečně složité stroje mozku, což umožňuje pracovat způsobem, který je nejlépe popsat jako svobodu bez licence. Zkuste, jak by se dalo, člověk nemůže přijít s lepší volbou pro práci (Roberts, 1991, 1993).

Awapara, J., Landua, a. J., Fuerst, R., and Seale, B. volná kyselina gama-aminomáselná v mozku. Journal of Biological Chemistry 187: 35-9, 1950.

Bazemore, a. W., Elliott, K. a. C., Florey, e. izolace faktoru I. Journal of Neurochemistry 1: 334-339, 1957.

Bowery, N. G., ed. Působení a interakce GABA a benzodiazepinů. New York: Raven Press, 1984.

Eccles, J. C. synapse: od elektrického k chemickému přenosu. Roční přehled neurověd, 5: 325-339, 1982.

Hayashi, T., Nagai, k. působení ω-aminokyselin na motorickou kůru vyšších zvířat, zejména kyseliny γ-amino-β-oxybutyrové jako skutečného inhibičního principu v mozku. V: abstrakty recenzí: abstrakty komunikace. Brusel: Dvacátý mezinárodní fyziologický Kongres, s. 410, 1956.

Killam, K. F. konvulzivní hydrazidy. II. srovnání elektrických změn a inhibice enzymu vyvolané podáváním thiosemikarbazidu. Journal of Pharmacological and Experimental Therapeutics. 119:263-271, 1957.

Killam, K. F., Bain J. a. Convulsant hydrazidy. I. in vitro a in vivo inhibice enzymů vitaminu B6 konvulzivními hydrazidy. Journal of Pharmacological and Experimental Therapeutics. 119:255-262, 1957.

Macdonald, R. L., Gallagher, M. J., Feng, H.-J., Kang, J. Mutace epilepsie receptoru GABAA. Biochemická Farmakologie. 68:1497-1506, 2004.

Martin, D. L. & Olsen, R.W., eds. GABA v nervovém systému. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2000.

Olsen, R. W. a Venter J. C., editoři benzodiazepinové / GABA receptory a chloridové kanály: strukturální a funkční vlastnosti. New York: Alan R. Liss, Inc., 1986.

Roberts, e. tvorba a využití kyseliny γ-aminomáselné v mozku. Pokrok v neurobiologii. I. Neurochemie. Korey, S. R. a Burnberger, j. i. eds. Praha: Hoeber-Harper, s. 11-25, 1956.

Roberts, e. disinhibice jako organizační princip v nervovém systému: role systému GABA. Aplikace na neurologické a psychiatrické poruchy. V: Roberts, e., Chase, T. N., and Tower, D. B., eds., GABA in Nervous System Function, New York, Raven Press, PP. 515-539, 1976.

Roberts, E. role neuronů GABA při zpracování informací v CNS obratlovců. In: Karlin, a., Tennyson, v. M., Vogel, H. J., eds. Přenos Neuronálních Informací. New York: Academic Press, s. 213-239, 1978.

Roberts, e. γ-aminomáselná kyselina (GABA): hlavní inhibiční vysílač v nervovém systému obratlovců. ŽK: Levi-Montalcini, R., ed. Nervové buňky, vysílače a chování. Řím: Papežská Akademie věd, 163-213, 1980.

Roberts, e. γ-aminomáselná kyselina (GABA) : od objevu po vizualizaci GABAergních neuronů v nervovém systému obratlovců. In: působení a interakce GABA a benzodiazepinů, Bowery, N. G., ed. New York: Raven Press, PP. 1-25, 1984.

Roberts, e. GABA: cesta ke stavu neurotransmiteru. In: benzodiazepinové / GABA receptory a chloridové kanály: strukturní a funkční vlastnosti, R. W. Olsen a J. C. Venter, editors, PP. 1-39. New York: Alan R. Liss, Inc., 1986a.

Roberts, e. selhání GABAergní inhibice: klíč k lokálním a globálním záchvatům. Pokroky v Neurologii,44:319-341, 1986b.

Roberts, E. Živé systémy jsou tonically inhibována, autonomní optimalizaci, a disinhibition spolu variabilitě generace je jejich hlavní organizační princip: inhibiční příkaz-kontrola na úrovní membrány, genom, metabolismu, mozku, a společnosti. Neurochemický Výzkum 16: 409-421, 1991.

Roberts, e. Adventures with GABA: Fifty Years On. In: GABA v nervovém systému: Pohled na Padesát Let, D. L. Martin a Richard W. Olsen, editory, s. 1-24, Lippincott, Williams & Wilkins, Philadelphia, 2000.

Roberts, E. Gabaergní porucha v limbickém systému vyplývající z domorodé genetický defekt v napětí-gated Na+-kanálu SCN5A se navrhuje vést k náchylnosti ke schizofrenii. Pokroky ve farmakologii 54: 119-145, 2006.

Roberts, E., Baxter, C. F., Van Harreveld, A., Wiersma, C. a. G., Adey, W. R., a Killam, K. F., eds. Inhibice v nervovém systému a kyselina gama-aminomáselná. Oxford: Pergamon Press, 1960.

Roberts, e., Chase, T. N., and Tower, D. B., eds., GABA in Nervous System Function, New York, Raven Press, 1976.

Roberts, E. a Eidelberg, e. metabolické a neurofyziologické role kyseliny γ-aminomáselné. Mezinárodní přehled Neurobiologie 2: 279-332, 1960.

Roberts, E. a Frankel, s. γ-aminomáselná kyselina v mozku. Federation Proceedings 9: 219, 1950.

Roberts, E. a Frankel, s. γ-aminomáselná kyselina v mozku: její tvorba z kyseliny glutamové. Journal of Biological Chemistry 187: 55-63, 1950.

Roberts, E. a Sherman, M. a. GABA—typický neurotransmiter: elektroneutralita, věrnost, specificita a model pro vazebné místo ligandu receptorů GABAA. Neurochemický Výzkum 18: 365-376, 1993.

Roberts, e., Wein, J., Simonsen, D. G. γ-aminomáselná kyselina (GABA), vitamin B6 a neuronální funkce: spekulativní syntéza. Vitamíny a hormony 22: 503-559, 1964.

Udenfriend, s. Identifikace kyseliny gama-aminomáselné v mozku metodou izotopového derivátu. Journal of Biological Chemistry 187: 65-9, 1950.

Watson, J. D. a Crick, F. H. C. Molekulární struktura nukleových kyselin: struktura nukleové kyseliny deoxyribózy. Příroda 171: 737-8, 1953.

interní odkazy

  • Valentino Braitenberg (2007) Brain. Scholarpedia, 2 (11): 2918.
  • Eugene m. Izhikevich (2007) Equilibrium. Scholarpedia, 2 (10): 2014.
  • Peter Jonas a Gyorgy Buzsaki (2007) neurální inhibice. Scholarpedia, 2 (9): 3286.
  • Arkady Pikovsky a Michael Rosenblum (2007) synchronizace. Scholarpedia, 2 (12): 1459.
  • John W. Moore (2007) napěťová svorka. Scholarpedia, 2 (9): 3060.

Viz také

GABA receptory, interneurony, neurální inhibice, Synapse, synaptický přenos