Budowa i funkcja receptorów
jonotropowych klasy I
na przyk³adzie neuronalnego
receptora nikotynowego
dla acetylocholiny
Receptory b³onowe to bia³ka wielkocz¹steczkowe,
sk³adaj¹ce siê z kilku podjednostek otaczaj¹cych centralnie
zlokalizowany kana³ hydrofilowy. Wspóln¹ cech¹
receptorów b³onowych jest to, ¿e stanowi¹ one integralne
sk³adniki b³ony komórkowej i zawieraj¹ w swojej strukturze
przynajmniej jedn¹ domenê przezb³onow¹. Ka¿da
podjednostka sk³ada siê z kilku segmentów domeny
przezb³onowej (segmenty TM, transmembrane domain)
o strukturze α-spirali, z których co najmniej jeden mo¿e
otwieraæ lub blokowaæ kana³ jonowy. Liczba i sposób
ukszta³towania segmentów tych domen stanowi jedn¹
z podstaw klasyfikacji receptorów b³onowych. Receptory
klasy I okreœla siê mianem kana³ów jonowych bramkowanych
przez ligand (ang. ligand gated channels) (ryc. 1.).
Podobnie jak inne receptory jonotropowe, nAChR
zbudowany jest z 5 podjednostek tworz¹cych kana³ jonowy
(ryc. 1A) [11].

SCHIZOFRENIA
Schizofrenia jest chorobą psychiczną o nie do końca poznanej
etiologii, jednakże większość badań wskazuje na jej genetyczne
podłoże. Do tej pory zidentyfikowano prawie 1700
genów (białek), których zaburzona ekspresja wiązana jest z
występowaniem schizofrenii. Wiele z tych białek pełni ważną
rolę w homeostazie Ca2+ oraz przekazywaniu sygnału wapniowego
[99]. U chorych na schizofrenię wykazano w korze skroniowej
obniżoną aktywność białka regulującego sygnał białka
G -RGS4 (ang. regulator of G protein signaling 4), które hamuje
uwalnianie Ca2+ z magazynów wewnątrzkomórkowych. W
korze mózgowej i hipokampie zaobserwowano wzrost syntezy
białka GAP 43 (ang. growth associated protein 43), które kontroluje
sygnał wapniowy poprzez przyłączanie wolnej CaM
i uniemożliwianie wiązania do niej Ca2+ [2]. Zaobserwowano
również obniżoną produkcję białek buforujących Ca2+, takich
jak parwalbumina i kalbindyna D28k, a także białka Bcl-2,
które obniża uwalnianie Ca2+ z magazynów komórkowych w
odpowiedzi na fizjologiczne i patologiczne sygnały. Obserwowany
wzrost poziomu białka oddziałującego z receptorem D1
(ang. calcyon) wpływającego na sygnał wapniowy, oraz NCS-1,
białka wiążącego Ca2+ i hamującego desensytyzację receptora
D2, wskazują na powiązanie homeostazy Ca2+ i receptorów
dopaminergicznych z patofizjologią schizofrenii [99]. Zaburzenia
w działaniu szlaków wewnątrzkomórkowych inicjowanych
aktywacją NMDAR również mają swój udział w rozwoju
objawów schizofrenii. Ostatnio dyskutowany jest też udział
zaburzeń ekspresji genu CACNA1C, kodującego białko będące
podjednostką VOCC typu L [100].

Zaburzenie afektywne dwubiegunowe

Choroba afektywna dwubiegunowa przeważnie zaczyna się pomiędzy 20. a 30. rokiem życia. Jest to psychiczne zaburzenie maniakalno-depresyjne, które charakteryzuje się występowaniem cyklicznych, naprzemiennych epizodów depresji, hipomanii, manii, stanów mieszanych oraz stanu pozornego zdrowia psychicznego. Wyniki badań wskazały, że zwiększona podaż aminokwasów rozgałęzionych zmniejsza dostęp tyrozyny do mózgu, a to z kolei powinno spowolniać syntezę katecholamin, które odpowiadają za rozwój choroby [6]. Wykazano, że aminokwasy rozgałęzione, podawane chorym pacjentom przez 7 dni w ilości 60 g/dobę powodowały znaczącą redukcję objawów manii [6,7].