神経伝達物質トランスポーター

神経伝達物質トランスポーターは、ニューロンの細胞膜を貫通する膜輸送タンパク質の一種です。その主な機能は、神経伝達物質をこれらの膜を越えて運び、さらに特定の細胞内場所に輸送することです。神経伝達物質トランスポーターには20種類以上あります。^{[ 1 ]}

小胞輸送体は神経伝達物質をシナプス小胞に運び込み、小胞内の物質濃度を調節します。^{[ 2 ]} 小胞輸送体は、アデノシン三リン酸（ATP）の加水分解によって生成されるプロトン勾配を利用してその働きをします。v -ATPaseがATPを加水分解すると、プロトンがシナプス小胞に送り込まれ、プロトン勾配が生成されます。その後、小胞からプロトンが流出することで、神経伝達物質を小胞に運び込むためのエネルギーが供給されます。^{[ 3 ]}

神経伝達物質トランスポーターは、細胞膜を横切る電気化学的勾配を利用してその働きをすることが多い。例えば、一部のトランスポーターは、 Na ⁺の共輸送（シンポート）によって得られたエネルギーを利用してグルタミン酸を膜を越えて輸送する。このような神経トランスポーターの共輸送システムは非常に多様であり、最近の研究では、取り込みシステムは一般的に選択的で、特定の神経伝達物質と関連していることが示されている。^{[ 4 ]}

通常、シナプス膜の輸送体は、シナプス間隙から神経伝達物質を除去し、その作用を阻止または終結させる役割を果たします。しかし、輸送体は時として逆の働きをし、神経伝達物質をシナプス内に輸送して、これらの神経伝達物質が受容体に結合して効果を発揮できるようにします。この「非小胞性放出」による神経伝達物質の放出は、網膜のアマクリン細胞など一部の細胞で、神経伝達物質放出の正常な形態として利用されています。 ^{[ 5 ]}

シナプス後密度

電位依存性Ca ⁺⁺チャネル

シナプス小胞

神経伝達物質トランスポーター

受容体

神経伝達物質

軸索終末

シナプス間隙

樹状突起

典型的な化学シナプスの構造

神経伝達物質トランスポーターの具体的な種類には、以下のようなものがある。

• グルタミン酸/アスパラギン酸トランスポーター（以下を含む）：
  • 興奮性アミノ酸トランスポーター1（EAAT1）
  • 興奮性アミノ酸トランスポーター2（EAAT2）
  • 興奮性アミノ酸トランスポーター3（EAAT3）
  • 興奮性アミノ酸トランスポーター4（EAAT4）
  • 興奮性アミノ酸トランスポーター5（EAAT5）
  • 小胞性グルタミン酸トランスポーター1（VGLUT1）
  • 小胞性グルタミン酸トランスポーター2（VGLUT2）
  • 小胞性グルタミン酸トランスポーター3（VGLUT3）
• GABAトランスポーターには以下が含まれる：
  • GABAトランスポーター1型（GAT1）
  • GABAトランスポーター2型（GAT2）
  • GABAトランスポーター3型（GAT3）
  • ベタイン輸送体（BGT1）
  • 小胞性 GABA トランスポーター(VGAT)
• グリシン輸送体には以下が含まれる：
  • グリシントランスポーター1型（GlyT1）
  • グリシントランスポーター2型（GlyT2）
• モノアミントランスポーター（以下を含む）：
  • ドーパミントランスポーター（DAT）
  • ノルエピネフリン輸送体（NET）
  • セロトニントランスポーター（SERT）
  • 小胞モノアミントランスポーター1（VMAT1）
  • 小胞モノアミントランスポーター2（VMAT2）
• アデノシントランスポーター（以下を含む）：
  • 平衡型ヌクレオシドトランスポーター1（ENT1）
  • 平衡型ヌクレオシドトランスポーター2（ENT2）
  • 平衡型ヌクレオシドトランスポーター3（ENT3）
  • 平衡型ヌクレオシドトランスポーター4（ENT4）
• 小胞性アセチルコリントランスポーター(VAChT) ^{[ 6 ]}

細胞膜にはアセチルコリン輸送体は存在しないことに注意してください。アセチルコリンはコリンエステラーゼ酵素によって急速にコリンに代謝され、その後コリンは細胞内に輸送されて再びアセチルコリンに変換されます。

ヒスタミンおよびエンドカンナビノイドに関連する輸送体はまだ特定されていない。

様々な神経伝達物質再取り込みトランスポーターは、シナプスにおける神経伝達物質濃度、ひいては神経伝達を調節するための薬物療法の標的となっている。

• SSRI、SNRI、TCAなどの抗うつ薬は、セロトニンおよび／またはノルアドレナリン輸送体の活性を抑制し、シナプス間隙からの標的神経伝達物質の再取り込みを阻害する。
• コカイン、アンフェタミン、メチルフェニデートなどの精神刺激薬は、ドーパミンおよび／またはノルアドレナリン輸送体を阻害または逆転させることによって作用する。フェンシクリジンやケタミンなどの一部の解離性薬物も、ドーパミン輸送体阻害剤である。
• 抗けいれん薬として使用されるチアガビンは、GABAトランスポーター1を阻害することによって作用する。

小胞輸送体は、神経伝達物質の放出量に影響を与える可能性があるため、化学的神経伝達の調節のための代替治療標的となる可能性がある。^{[ 7 ]}

• 例えば、ベサミコールは小胞性アセチルコリン輸送体の阻害剤です。シナプス前小胞へのアセチルコリンの取り込みを阻害し、神経活動電位に応じて放出される量を減少させます。臨床的には使用されていませんが、神経伝達物質小胞の挙動の研究に有用なツールとなります。^{[ 8 ]}

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）における神経伝達物質＋トランスポーター
• 神経伝達物質を頭の中から取り除く：神経伝達物質トランスポーター遺伝子変異の機能的影響―ヴァンダービルト大学のランディ・ブレイクリー博士による講演のビデオキャスト。NIH神経科学セミナーシリーズの一部。450MBファイル、 .m4v形式。
• ブレイクリー研究室― 神経伝達物質トランスポーターの構造、機能、および調節の分子基盤を探求する研究室。