Постсинаптические глутаматные рецепторы

Возбуждающее действие глутамата на головной и спинной мозг млекопитающих известно с 50-х, но только в конце 70-х стало понятно, что он является важнейшим возбуждающим нейромедиатором в ЦНС. В то же время было высказано предположение, что глутамат действует на постсинаптические рецепторы трех подтипов, названные по наиболее селективному агонисту: NMDA (N-метил-D-аспартат), AMPA (2-альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазольпропионовая кислота) и KA (каиновая кислота). Молекулярно-биологические исследования полностью подтвердили существование этих подтипов, их мультимерность и высокую степень родства субъединиц разных подтипов [2].

NMDA-рецепторы

Структурно NMDA-рецептор представляет собой гетеротетрамер двух субъединиц - NR1 и NR2. В неактивированной форме канал рецептора закрыт ионом магния.

При деполяризации постсинаптической мембраны, на которой находится рецептор, ион магния удаляется. Одновременно с этим для функционирования рецептора поступает в синаптическую щель глутамат. Активация рецептора вызывает открытие неселективного ионного канала, что ведет к поступлению в клетку Na+ и, в небольшом объеме, Ca+2, а K+ выходит из клетки. Вошедшие через канал ионы кальция, активируют протеинкиназу CaMK-II. Происходит ее аутофосфорилирование и фосфорилирование ряда белков нейрона-реципиента.

Этот процесс играет ключевую роль в синаптической пластичности, а следовательно и в процессах обучения и памяти. В отличие от других рецепторов, NMDAR одновременно восприимчив к лигандам и к изменению мембранного потенциала.

В период эмбрионального и постнатального развития мозга отмечается изменение конструкции рецептора, в нём снижается число субъединиц NR2B, NR2D, NR3A, растёт число единиц NR2A и NR2C. Эти изменения различаются в разных областях мозга и подтипах нейронов, и происходят под действием разных факторов. Множество работ посвящено возрастной смене преобладания NR2B на NR2A при созревании возбуждающих синапсов [3]. Блокаторами NMDA-рецепторов являются такие вещества как PCP, кетамин.

AMPA

- и каинатные рецепторы

AMPA-рецептор - ионотропный рецептор глутамата, передающий возбуждающие сигналы в синапсах нервной системы позвоночных. АМРА-рецепторы считаются наиболее распространённым типом рецепторов в нервной системе. Экспрессия генов АМРА-рецепторов также изменяется в онтогенезе. Имеются данные о нейротоксических свойствах глутамата, связанных с активацией AMPA-рецепторов и каинатных рецепторов, приводящей к изменению проницаемости постсинаптической мембраны для одновалентных ионов К+ и Na+, усилению входящего тока ионов Na+ и кратковременной деполяризации постсинаптической мембраны, что в свою очередь вызывает усиление притока ионов Са2+ в клетку через агонист-зависимые (NMDA-рецепторов) и потенциал-зависимые каналы [4].