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グリシン受容体（略称GlyRまたはGLR）は、アミノ酸神経伝達物質グリシンの受容体です。GlyRはイオンチャネル型受容体であり、塩素電流を介してその効果を発揮します。中枢神経系で最も広く分布している抑制性受容体の1つであり、さまざまな生理学的プロセス、特に脊髄と脳幹における抑制性神経伝達の媒介において重要な役割を果たしています。[1]
この受容体は、グリシン、β-アラニン、タウリンなどの一連の単純アミノ酸によって活性化され、高親和性競合拮抗薬ストリキニーネによって選択的に阻害される。[2]カフェインはGlyRの競合拮抗薬である。[3]カンナビノイドは機能を強化する。[4]
タンパク質ゲフィリンは、抑制性シナプスにおけるGlyRのクラスター形成に必要であることが示されている。[5] [6] GlyRは、一部の海馬ニューロンでGABA A受容体と共局在することが知られている。[5]ただし、中枢神経系では例外があり、 GABA A受容体が存在するにもかかわらず、GlyR α1サブユニットとそのアンカータンパク質であるゲフィリンが背根神経節ニューロンに見つからない場合がある。[7]
歴史
グリシンとその受容体が細胞を抑制する役割を果たすことが初めて示唆されたのは1965年のことでした。[8] 2年後、実験により、グリシンは受容体を介した塩化物伝導の増加により脊髄運動ニューロンに過分極効果をもたらすことが示されました。 [ 9 ] [10]その後、1971年に、オートラジオグラフィーを使用してグリシンが脊髄に局在していることがわかりました。[11]これらの発見はすべて、グリシンが受容体を介して作用する脊髄の主要な抑制性神経伝達物質であるという結論に至りました。
サブユニットの配置
ストリキニーネ感受性GlyRは、リガンド依存性イオンチャネルファミリーのメンバーです。このファミリーの受容体は、中央の孔を取り囲む5つのサブユニットとして配置され、各サブユニットは4つのαヘリカル 膜貫通セグメントで構成されています。[12]現在、GlyRのリガンド結合αサブユニット（α1-4 ）のアイソフォームが4つ（GLRA1、GLRA2、GLRA3、GLRA4）と1つのβサブユニット（GLRB）が知られています。GlyRの成体型はヘテロマーα1β受容体であり、 3つのα1サブユニットと2つのβサブユニット[13]または4つのα1サブユニットと1つのβサブユニットの化学量論（割合）を持つと考えられています。[14]一方、胚型は5つのα2サブユニットで構成されています。[15] αサブユニットは、アフリカツメガエル卵母細胞や哺乳類細胞株の異種発現システムで機能的なホモペンタマーを形成することもでき、チャネルの薬物動態や薬力学の研究に有用である。[14] βサブユニットはαサブユニットなしでは機能的なチャネルを形成できないが、グリシン受容体のシナプス局在とグリシン作動性電流の薬理学的プロファイルを決定する。[16]
関数
大人
成人では、グリシンは脊髄と脳の領域に見られる抑制性神経伝達物質です。[15]グリシンがグリシン受容体に結合すると、構造変化が誘発され、受容体によって作成されたチャネルが開きます。[17]チャネルが開くと、塩化物イオンが細胞に流入できるようになり、過分極が生じます。活動電位の伝播の可能性を低下させるこの過分極に加えて、グリシンは受容体に結合すると、抑制性および興奮性神経伝達物質の両方の放出を減少させる役割も果たします。[18]これは「シャント」効果と呼ばれ、オームの法則で説明できます。受容体が活性化されると、膜コンダクタンスが増加し、膜抵抗が減少します。オームの法則によると、抵抗が減少すると、電圧も減少します。シナプス後電圧が減少すると、神経伝達物質の放出が減少します。[18]
胚
発育中の胎児では、グリシンは成体とは逆の効果があります。グリシンは興奮性神経伝達物質です。[18]これは、 NKCC1の高発現により、塩化物が生命の初期段階でより正の平衡電位を持つという事実によるものです。これにより、ナトリウム 1 個、カリウム 1 個、塩化物イオン 2 個が細胞内に移動し、細胞内塩化物濃度が高くなります。グリシンが受容体に結合すると、成体で起こる流入ではなく、塩化物が流出します。塩化物の流出により、膜電位はより正、つまり脱分極になります。細胞が成熟するにつれて、K+-Cl- 共輸送体 2 ( KCC2 ) が発現し、カリウムと塩化物を細胞外に移動させ、細胞内塩化物濃度を低下させます。これにより、受容体は、成人の場合に前述したように、抑制メカニズムに切り替えることができます。[18]
疾患におけるグリシン受容体
GlyRの表面発現の破壊、または発現したGlyRの塩化物イオン伝導能力の低下は、まれな神経疾患である過敏性麻痺を引き起こす。この疾患は、予期しない刺激に対する過剰な反応を特徴とし、その後に一時的ではあるが完全な筋肉硬直が起こり、しばしば無防備な転倒につながる。転倒による慢性的な傷害は、この疾患の症状である。[1] GLRA1の変異は、スティフパーソン症候群 の一部の症例の原因である。[19]
リガンド
アゴニスト
ポジティブアロステリックモジュレーター
敵対者
参考文献
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外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のグリシン+受容体