Metabotropný glutamátový receptor

Metabotropné glutamátové receptory alebo mGluR sú typom glutamátových receptorov, ktoré sú aktívne prostredníctvom nepriameho metabotropného procesu. Patria do skupiny C receptorov viazaných na G-proteín alebo GPCR (Bonsi a kol., 2005). Ako všetky glutamátové receptory, aj mGluR sa viažu na glutamát, aminokyselinu, ktorá funguje ako excitačný neurotransmiter.

MGluR sa nachádzajú v pre- a postsynaptických neurónoch v synapsách hipokampu, mozočku (Hinoi a kol., 2001) a mozgovej kôre, ako aj v iných častiach mozgu a periférnych tkanivách (Chu a Hablitz, 2000).

Podobne ako iné metabotropné receptory, aj mGluR majú sedem transmembránových domén, ktoré sa rozprestierajú na bunkovej membráne (Platt, 2005). Na rozdiel od ionotropných receptorov nie sú metabotropné receptory priamo spojené s iónovými kanálmi, ale môžu ich ovplyvňovať aktiváciou biochemických kaskád. Okrem vytvárania excitačných a inhibičných postsynaptických potenciálov slúžia mGluR na moduláciu funkcie iných receptorov (napríklad NMDA receptorov), čím menia excitabilitu synapsy (Chu a Hablitz, 2000; Endoh, 2004; Bonsi a kol., 2005, Platt, 2005).

Osem rôznych typov mGluRs, označených ako mGluR1 až mGluR8, sa delí do skupín I, II a III (Chu a Hablitz, 2000; Hinoi a kol., 2001; Endoh, 2004; Bonsi a kol., 2005).

mGluRs v skupine I, vrátane mGluR1 a mGluR5, sú najsilnejšie stimulované analógom excitačnej aminokyseliny L-kyskvalovej (Chu a Hablitz, 2000; Bates a kol., 2002). Stimulácia receptorov spôsobuje, že pridružená molekula fosfolipázy C hydrolyzuje fosfoinozitidové fosfolipidy v plazmatickej membráne bunky (Chu a Hablitz, 2000; Endoh, 2004; Bonsi a kol., 2005).

Tieto receptory, ktoré sa zvyčajne nachádzajú na postsynaptických membránach (Endoh, 2004), sú tiež spojené s Na+ kanálmi a K+ kanálmi (Chu a Hablitz, 2000). Ich pôsobenie môže byť excitačné, zvyšujú vodivosť, čo spôsobuje uvoľňovanie väčšieho množstva glutamátu z presynaptickej bunky, ale zvyšujú aj inhibičné postsynaptické potenciály alebo IPSP (Chu a Hablitz, 2000). Môžu tiež inhibovať uvoľňovanie glutamátu a môžu modulovať napäťovo závislé vápnikové kanály (Endoh, 2004).

Doporučujeme:  Sheldon Cooper

Receptory skupiny II, vrátane mGluRs 2 a 3, a skupiny III, vrátane mGluRs 4, 6, 7 a 8, (až na niektoré výnimky) zabraňujú tvorbe cyklického adenozínmonofosfátu alebo cAMP aktiváciou G proteínu, ktorý inhibuje enzým adenylylcyklázu, ktorý tvorí cAMP z ATP (Chu a Hablitz, 2000; Hinoi a kol., 2001; MRC, 2003; Bonsi a kol., 2005). Tieto receptory, ktoré sa nachádzajú na pre- aj postsynaptických membránach, sa podieľajú na presynaptickej inhibícii (Endoh, 2004) a nezdá sa, že by samy ovplyvňovali postsynaptický membránový potenciál. Receptory zo skupín II a III znižujú aktivitu postsynaptických potenciálov, excitačných aj inhibičných, v kôre (Chu a Hablitz, 2000).

Úloha v plasticite a neuroprotekcii

Podobne ako iné glutamátové receptory, aj mGluR sa podieľajú na synaptickej plasticite (Endoh, 2004; Bonsi a kol., 2005) a na neurotoxicite/neuroprotekcii. Podieľajú sa na dlhodobej potenciácii a dlhodobej depresii a sú odstraňované zo synaptickej membrány v reakcii na väzbu agonistu (MRC, 2003).

Prvýkrát sa predpokladalo, že mGluR môžu existovať v roku 1985, keď sa zistilo, že glutamát môže stimulovať fosfolipázu C prostredníctvom aktivácie receptora, ktorý nepatrí do žiadnej z rodín ionotropných glutamátových receptorov (NMDA, AMPA alebo kainátové receptory; Temple et al, 2001). Podozrenie, že mGluR existujú, sa potvrdilo v roku 1987 a v roku 1991 bol klonovaný prvý mGluR (Temple et al, 2001).