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グルタミン酸（神経伝達物質）合成、作用機序、機能および危険性
の グルタメート 脊椎動物の神経系で最も豊富な興奮性機能を持つ神経伝達物質です。それはすべての刺激的な機能において基本的な役割を果たしており、それはそれが人間の脳におけるすべてのシナプス結合の90％以上に関連していることを意味しています。.
グルタメートの生化学的受容体は、３つのクラスに分類され得る：ＡＭＰＡ受容体、ＮＭＤＡ受容体、および代謝調節型グルタミン酸受容体。一部の専門家は、カイニン酸受容体として知られる4番目のタイプを特定しています。それらはすべての脳の領域で見られますが、それらはいくつかの領域で特に豊富です.
グルタミン酸はシナプス可塑性において基本的な役割を果たす。このため、それは特に記憶や学習などの特定の高度な認知機能に関連しています。長期増強として知られる可塑性の特定の形態は、海馬または皮質などの領域のグルタミン酸作動性シナプスで起こる。.
これらすべてに加えて、グルタミン酸塩はまた適度な食事を通して消費されるとき多くの健康上の利点を持ちます。ただし、脳と食物の両方に過度に集中すると、悪影響を及ぼすこともあります。この記事では、私たちはあなたに彼についてのすべてを話します.
索引
- 1まとめ
- 2作用のメカニズム
- 2.1イオンチャネル型受容体
- 2.2代謝型受容体
- 2.3中枢神経系外の受容体
- 3つの機能
- 3.1正常な脳機能のための助け
- 3.2それはGABAの先駆者です
- 3.3消化器系の機能を改善する
- 3.4食欲と満腹のサイクルを規制する
- 3.5免疫システムを改善する
- 3.6筋肉や骨の機能を向上させる
- 3.7寿命を延ばすことができる
- 4危険
- 5まとめ
- 6参考文献
合成
グルタミン酸は大量のタンパク質の主成分の一つです。このため、それは人体全体で最も豊富なアミノ酸の一つです。通常の状況下では、それを合成する必要がないように、摂食を通じてこの神経伝達物質を十分に得ることが可能である。.
しかしながら、グルタメートは非必須アミノ酸と考えられている。これは、緊急時には、体が他の物質から代謝する可能性があることを意味します。具体的には、クエン酸からクエン酸サイクルによって生成されるα-ケトグルタル酸から合成することができます。.
脳レベルでは、グルタメートはそれだけでは血液脳関門を通過することができません。しかし、それは高親和性輸送システムを介して中枢神経系を通って移動します。これはあなたの濃度を調整し、脳液に含まれるこの物質の量を一定に保つのに役立ちます。.
中枢神経系において、グルタミン酸は、グルタミナーゼ酵素の作用を介して、「グルタミン酸 - グルタミン作動性サイクル」として知られる過程でグルタミンから合成される。これはシナプス前ニューロンとそれを取り囲むグリア細胞の両方で起こります。.
一方、グルタミン酸はそれ自体、非常に重要な他の神経伝達物質であるGABAの前駆体です。変換プロセスは、グルタミン酸デカルボキシラーゼ酵素の作用を通して行われます。.
作用のメカニズム
グルタメートは、４つの異なる種類の生化学的受容体：ＡＭＰＡ受容体、ＮＭＤＡ受容体、代謝型グルタミン酸受容体、およびカイニン酸受容体に結合することによって生物にその効果を発揮する。それらのほとんどは中枢神経系内に位置しています.
事実、大部分のグルタミン酸受容体はシナプス後細胞の樹状突起に位置しています。そしてそれらはシナプス前細胞によってシナプス内空間に放出された分子に結合している。一方、それらはアストロサイトやオリゴデンドロサイトなどの細胞にも存在します。.
グルタミン作動性受容体は、イオンチャネル型と代謝型の2つのサブタイプに分類できます。次に、それぞれがどのように機能するのかを詳しく説明します。.
イオンチャネル型受容体
イオンチャネル型グルタミン酸受容体は、グルタミン酸結合に応答して脳内のナトリウムイオン、カリウム、そして時にはカルシウムの通過を可能にするという主な機能を有する。結合が生成されると、拮抗薬は受容体の中心孔、すなわちイオンチャネルの直接作用を刺激し、それによってこれらの物質の通過が可能になる。.
ナトリウム、カリウムおよびカルシウムイオンの通過はシナプス後興奮性電流を引き起こす。この電流は偏光解消しています。そして十分なグルタミン酸受容体が活性化されると、シナプス後ニューロンの活動電位に達することができます.
全ての種類のグルタミン酸受容体はシナプス後興奮性電流を生じさせることができる。ただし、この電流の速度と期間はそれぞれ異なります。したがって、それらのそれぞれは神経系に異なる影響を与えます.
代謝受容体
代謝型グルタミン酸受容体は、タンパク質受容体GのサブファミリーCに属する。それらは3つのグループに分けられ、それらは哺乳動物の場合には8つのサブタイプに分けられる。.
これらの受容体は、細胞外領域、膜貫通領域、および細胞内領域の3つの異なる部分から構成されています。グルタミン酸分子との結合が起こる場所に応じて、身体や神経系に異なる影響が生じるでしょう.
細胞外領域は、Venus Flytrapとして知られているモジュールで構成されています。それはまた、膜貫通部分への電流変化の伝達において基本的な役割を果たすシステインに富む部分を有する。.
膜貫通領域は7つの領域で構成されており、その主な機能は、細胞外領域と細胞内領域をつなぐことです。ここで、タンパク質の結合は通常起こります。.
細胞外領域におけるグルタミン酸分子の結合は、細胞内に到達するタンパク質をリン酸化する。これは細胞内の多数の生化学的経路およびイオンチャネルに影響を及ぼす。このため、代謝型受容体は非常に広範囲の生理学的効果を引き起こす可能性があります。.
中枢神経系外の受容体
この分野における最新の研究によれば、グルタミン酸受容体は、「うま味」を刺激する5つの基本的なフレーバーのうちの1つを引き起こす刺激の受容において基本的な役割を果たすと考えられている。このため、言語、特に味蕾にこの種の受容体があることが知られています。.
心臓組織にはイオンチャネル型グルタミン酸受容体があることも知られているが、この領域におけるその機能はまだ知られていない。 「免疫組織化学」として知られている分野は、終末神経、神経節、導電性繊維、およびいくつかの心筋細胞にこれらの受容体のいくつかを配置しています.
他方、膵臓のある領域でこれらの受容体を少数見つけることも可能である。ここでの主な機能は、インスリンやグルカゴンなどの物質の分泌を調節することです。これはグルタミン酸拮抗薬を使用して糖尿病を調節する可能性に関する研究への扉を開いた.
我々はまた、今日、皮膚がある量のNMDA受容体を持っていることを知っています。それは刺激されて鎮痛効果を生み出すことができます。一言で言えば、グルタミン酸塩は体全体に非常に多様な効果を持っており、その受容体は体中に位置しています.
機能
グルタメートが哺乳動物の脳内で最も豊富な神経伝達物質であることはすでに見てきました。これは主にそれが私達の有機体の多数の機能を果たすという事実によるものです。次に主なものはどれですか.
それは正常な脳機能を助けます
グルタミン酸は、正常な脳機能の調節において最も重要な神経伝達物質です。脳と脊髄のほとんどすべての興奮性ニューロンはグルタミン酸作動性です.
グルタミン酸は、体全体と同様に脳にも信号を送ります。これらのメッセージは、私たちの脳の機能の他の多くの側面において二次的な役割を果たすことに加えて、記憶、学習、推論などの機能に役立ちます。.
例えば、今日では、低レベルのグルタミン酸塩では、新しい記憶を形成することは不可能であることを知っています。さらに、この神経伝達物質の量が異常に少ないと、統合失調症、てんかん、またはうつ病や不安などの精神障害を引き起こす可能性があります。.
マウスを用いた研究でさえ、脳内の異常に低いレベルのグルタミン酸塩が自閉症スペクトラム障害に関連している可能性があることを示しています.
GABAの前駆体です
グルタミン酸塩はまた別の非常に重要な神経伝達物質、γアミノ酪酸（GABA）を形成するために体によって使用される塩基です。この物質は、筋肉収縮に加えて、学習において非常に重要な役割を果たします。睡眠やリラクゼーションなどの機能にも関連しています.
消化器系の機能を向上させる
グルタミン酸は食物から吸収される可能性があり、この神経伝達物質は消化器系の細胞の主要なエネルギー源であり、体のこの部分でのアミノ酸合成のための重要な基質です。.
食品中に存在するグルタミン酸塩は、体中にいくつかの基本的な反応を引き起こします。例えば、それは消化器系におけるセロトニンの産生を促進するように迷走神経を活性化する。これは体温とエネルギー生産の増加に加えて、腸の動きを促進します.
いくつかの研究は、グルタメートの経口サプリメントの使用がこの点で問題のある患者の消化を改善することができることを示しています。さらに、この物質はまたそれへのある特定の薬物の有害な影響から胃壁を保護することができます。.
食欲および満腹周期を調整する
この効果がどのように起こるのか正確にはわからないが、グルタミン酸は食欲と満腹の回路に非常に重要な規制効果がある.
したがって、食物中にそれらが存在すると、私たちはもっと空腹になり、もっと食べたいと思います。それはまたそれを取った後に私たちがより満腹感を感じるようになります.
免疫システムを改善する
免疫系の細胞のいくつかはグルタミン酸受容体も持っています。例えば、T細胞、B細胞、マクロファージ、樹状細胞などです。これは、この神経伝達物質が先天性免疫システムと適応免疫システムの両方で重要な役割を果たすことを示唆しています。.
この物質を薬として使用したいくつかの研究は、それが癌や細菌感染症のような病気に非常に有益な効果を及ぼすことができることを示しました。さらに、アルツハイマー病などの神経変性疾患からもある程度保護されているようです。.
筋肉や骨の機能を向上させる
今日我々は、グルタミン酸塩が骨の成長と発達、そしてあなたの健康の維持に重要な役割を果たしていることを知っています.
この物質は破骨細胞のような骨を悪化させる細胞の出現を防ぎます。そして人間の骨粗しょう症のような病気を扱うのに使用することができます.
その一方で、グルタミン酸が筋肉機能において基本的な役割を果たすこともわかっています。例えば、運動中に、この神経伝達物質は筋繊維にエネルギーを供給し、そしてグルタチオンを生産することに責任があります。.
寿命を延ばす可能性があります
最後に、最近のいくつかの研究は、グルタミン酸塩が細胞の老化過程に非常に有益な効果を及ぼすことを示唆しています。まだ人間でテストされていないが、動物実験は食事中のこの物質の増加が死亡率を減らすことができることを示します.
この効果は、加齢による死の主要原因の1つである、細胞老化の症状の発症を遅らせるグルタミン酸塩によるものと考えられています。.
危険
グルタミン酸塩の自然レベルが脳内または体内で変化すると、あらゆる種類の問題を抱える可能性があります。これは、あたかもレベルが誇張された方法で上がるように、私たちが必要とするよりも少ない量の物質があるかどうかにかかわらず起こります.
したがって、例えば、体内のグルタミン酸塩レベルの変化は、鬱病、不安神経症および統合失調症などの精神障害と関連している。さらに、それは自閉症、アルツハイマー病およびあらゆる種類の神経変性疾患にも関連しているようです。.
一方、物理的レベルでは、この物質の過剰は肥満、癌、糖尿病、筋萎縮性側索硬化症などの問題に関連していると思われます。筋肉や骨など、体の特定の要素の健康に非常に有害な影響を与える可能性もあります。.
一方で、これらの危険性はすべて、食事中の過剰な純粋なグルタミン酸塩（血液脳関門を通過することができるように思われるグルタミン酸ナトリウムの形で）に関連しているでしょう。さらに、彼らはまた、この同じ障壁の過剰な気孔率と関係があるでしょう.
結論
グルタミン酸塩は私達の体によって作り出される最も重要な物質の1つであり、あらゆる種類の機能およびプロセスで基本的な役割を担います。 E
この記事では、それがどのように機能するのか、そしてその主な利点は何かを学びました。それは私達の体にあまりにも多くの量で見つかった場合の危険もあります.
参考文献
- 「グルタミン酸とは何ですか？グルタミン酸神経伝達物質の機能、経路および興奮の検討：Neurohacker。取得日：2019年2月26日、Neurohackerから：neurohacker.com.
- 「グルタミン酸作動性システムの概要」の中で：国立バイオテクノロジー情報センター。取得：2019年2月26日、国立バイオテクノロジーセンターから：ncbi.nlm.nih.gov.
- ウィキペディアの "Glutamate receptor"取得日：ウィキペディアから2019年2月26日：en.wikipedia.org.
- 「グルタミン酸の8つの重要な役割+なぜそれが過剰に悪いのか」：Self Hacked。取得日：2019年2月26日、「Self Hacked」からの返信：selfhacked.com.
- ウィキペディアの "Glutamate（neurotransmitter）"。取得日：ウィキペディアから2019年2月26日：en.wikipedia.org.