Войти
Каиновая кислота 
Глутаминовая кислота Каинатные рецепторы или каиновые кислотные рецепторы (KARs ), являются ионотропными рецепторами, которые отвечают на нейротрансмиттер глутамат. Впервые они были идентифицированы как отдельный тип рецепторов посредством их избирательной активации агонистом каинатом, лекарственным средством, впервые выделенным из водорослей. Они традиционно классифицируются как рецепторы не- NMDA -типа, наряду с рецептором AMPA. KAR менее изучены, чем AMPA и рецепторы NMDA, другие ионотропные рецепторы глутамата. Постсинаптические каинатные рецепторы участвуют в возбуждающей нейротрансмиссии. Пресинаптические каинатные рецепторы участвуют в ингибирующей нейротрансмиссии путем модулирования высвобождения тормозного нейромедиатора ГАМК через пресинаптический механизм.
Существует пять типов субъединиц каинатных рецепторов: GluR 5 (GRIK1 ), GluR 6 (ГРИК2 ), ГлуР 7 (ГРИК3 ), КА1 (ГРИК4 ) и КА2 (ГРИК5 ), которые подобны субъединицам рецепторов AMPA и NMDA и могут быть расположены по-разному с образованием тетрамера, рецептора из четырех субъединиц. GluR 5-7 может образовывать гомомеры (например, рецептор, полностью состоящий из GluR5) и гетеромеры (например, рецептор, состоящий из GluR 5 и GluR 6), однако KA1 и KA2 могут образовывать функциональные рецепторы только путем объединения с одной из субъединиц GluR 5-7.
С 2009 г. субъединицы каинатного рецептора были переименованы в соответствии с названием их гена. Следовательно, GluR5-7 теперь GluK1-3, а KA1 и KA2 - это GluK4 и GluK5 соответственно.
Каждая субъединица KAR начинается с внеклеточного N-концевого домена из 400 остатков, который играет ключевую роль в сборке, а затем первым сегментом расщелины, связывающей нейротрансмиттер, называемой S1. Затем этот сегмент проходит через клеточную мембрану, образуя первую из трех межмембранных областей, M1. Затем сегмент M2 начинается на цитоплазматической стороне мембраны, проталкивается в клеточную мембрану примерно на полпути, а затем возвращается обратно в цитоплазму. Этот сегмент, называемый «p-петлей», определяет кальциевую проницаемость рецептора. M2 превращается в M3, еще один трансмембранный сегмент, который появляется на внеклеточной поверхности и завершает сайт связывания нейромедиатора (участок, называемый S2). M4 начинается внеклеточно и снова проходит через мембрану в цитоплазму, образуя C-конец белка.
Различия в кармане связывания лиганда позволяют разрабатывать умеренно субъединично-селективные агонисты и антагонисты каинатных рецепторов.
Ионный канал , образованный каинатными рецепторами, проницаем для ионов натрия и калия. Одноканальная проводимость каналов каинатных рецепторов аналогична проводимости каналов AMPA и составляет около 20 pS. Однако времена нарастания и спада постсинаптических потенциалов, генерируемых KAR, медленнее, чем постсинаптических потенциалов AMPA. Их проницаемость для Са обычно очень мала, но зависит от субъединиц и редактирования РНК на конце петли р.
Известные роли KAR в нейронах .
Многие каинатные рецепторы, по-видимому, существуют в виде гетеромеров. «Высокоаффинные» субъединицы GluK4 и GluK5 могут образовывать функциональные каналы только в виде гетеромеров с «низкоаффинными» субъединицами (GluK1-3).
Каинатные рецепторы обладают как пресинаптическим, так и постсинаптическим действием. Они имеют несколько более ограниченное распределение в головном мозге, чем рецепторы AMPA и NMDA, и их функция менее четко определена. Судорожное средство каиновая кислота вызывает судороги, частично за счет активации каинатных рецепторов, содержащих субъединицу GluK2, а также, вероятно, через рецепторы AMPA. Активация каинатных рецепторов, содержащих субъединицу GluK1, также может вызывать судороги, но удаление этой субъединицы не вызывает снизить предрасположенность к каинату или другим моделям приступов. Делеция либо GluK1, либо GluK2 не изменяет киндлинг-эпилептогенез или экспрессию киндлинг-припадков.
Недавнее исследование с помощью фиксации напряжения показало, что каинатные рецепторы играют не только ионотропную (или непосредственно изменяющую проводимость мембраны) роль в нейронах. Метаботропный (или непрямой через вторичные белковые пути) эффект был подтвержден с помощью многих дополнительных белков и постоянного тока через каскады G-белков. Специфическое звено этого пути еще предстоит найти, а также объяснение того, почему поляризация и распределение KAR так сильно различаются по нейронам и областям мозга. Было показано, что белки стимулируют рецепторы и помогают объяснить роль KAR в созревании нервных цепей во время развития.
Было показано, что одна из более крупных связей и ролей, которые имеют каинатные рецепторы, связана с несколькими неврологическими заболеваниями и состояниями. Выражение и распределение KAR показали связь с шизофренией, депрессией, аутизмом, Хантингтоном, биполярным расстройством, и эпилепсия среди других. Большинство из них происходит через мутации GluK1-5. Причинно-следственная связь неясна и является предметом дальнейшего исследования.
В отличие от рецепторов AMPA, каинатные рецепторы играют лишь незначительную роль в передаче сигналов в синапсах. Каинатные рецепторы играют тонкую роль в синаптической пластичности, влияя на вероятность того, что постсинаптическая клетка сработает в ответ на будущую стимуляцию. Активация каинатных рецепторов в пресинаптической клетке может влиять на количество высвобождаемых нейротрансмиттеров. Этот эффект может происходить быстро и продолжаться в течение длительного времени, а эффекты повторяющейся стимуляции KAR могут со временем складываться.
