Механизмы непрямой синаптической передачи: выводы
- Нейромедиаторы активируют метаботропные рецепторы в клетках-мишенях. Метаботропные рецепторы сами по себе не являются ионными каналами; они модифицируют работу ионных каналов, ионных насосов и других белков посредством непрямых механизмов.
- Действие метаботропных рецепторов опосредовано G-белками . Примерами метаботропных рецепторов являются мускариновый ацетилхолиновый рецептор , альфа-адренорецептор и бета-адренорецептор , определенные рецепторы ГАМК , рецепторы серотонина , рецепторы дофамина и рецепторы глутамата , а также рецепторы нейропептидов , рецепторы света и рецепторы одорантов .
- G-белки являютсу альфа/бета/гамма-гетеротримерами. В состоянии покоя альфа-субъединица связана с ГДФ , и все три субъечинииы связаны в тримерный комплекс. При активации метаботропного рецептора ГДФ замещается на ГТФ , тример распадается на альфа- и бета/гамма-субъединицы, и свободные субъединицы активируют одну или несколько внутриклеточных мишеней. Активность субъединиц G-белка заканчивается с гидролизом ГТФ до ГДФ в результате эндогенной ГТФ-азной активности альфа-субъединицы и рекомбинацией альфа- и бета/гамма-субъединиц в тримерный комплекс.
- Бета-субъединицы некоторых G-белков связываются напрямую с ионными каналами, увеличивая или уменьшая их активность; альфа- или бета/гамма-субъединицы других G-белков активируют аденилатциклазу , фосфолипазу С или фосфолипазу A2 , что приводит к образованию внутриклеточных вторичных посредников с широким спектром эффектов.
- Действуя непрямым образом, медиаторы оказывают влияние на работу калиевых и кальциевых каналов . Изменения в работе этих каналов в свою очередь приводят к изменениям потенциала покоя , спонтанной активности, ответов в других синаптических входах, а также в количестве кальция, входящего во время потенциала действия , и, следовательно, в количестве освобождаемого медиатора.
- Изменения концентраций внутриклеточного кальция или кальций-кальмодулина регулируют работу ионных каналов и активность фосфолипазы С и фосфолипазы A2 , протеинкиназы С , кальпаина , аденилатциклазы , фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов , NO-синтазы . Важными факторами, определяющими действие кальция, является распределение изменений концентрации кальция внутри клетки, которое может быть очень локальным, а также динамика этих изменений (кальциевые волны и осцилляции).
- Действие медиаторов, опосредованное непрямыми механизмами, может длится от нескольких миллисекунд до нескольких лет. В основе быстрых эффектов лежат изменения в активности ионных каналов; эффекты с промежуточной длительностью опосредованы активацией и фосфорилированием ферментов и других белков; длительные эффекты связаны с регуляцией синтеза белков.
