글루타메이트 (신경 전달 물질) 합성, 작용 메커니즘, 기능 및 위험



그 글루탐산 염 척추 동물의 신경계에서 가장 풍부한 흥분 기능을 가진 신경 전달 물질이다. 그것은 모든 흥미 진진한 기능에서 근본적인 역할을합니다. 이것은 인간 두뇌의 모든 시냅스 연결의 90 % 이상과 관련이 있음을 의미합니다.

글루타메이트의 생화학 적 수용체는 AMPA 수용체, NMDA 수용체 및 대사 향성 글루타메이트 수용체의 3 가지 부류로 분류 될 수있다. 일부 전문가는 카인 네이트 수용체 (kainate receptors)라고 알려진 네 번째 유형을 밝힙니다. 그들은 모든 뇌 영역에서 발견되지만, 일부 지역에서는 특히 풍부합니다.

글루타메이트는 시냅스 가소성에서 기본적인 역할을합니다. 이 때문에 특히 기억과 학습과 같은 특정인지 기능의 향상과 관련이 있습니다. 장기적인 강화 작용으로 알려진 특정 형태의 소성은 해마 또는 피질과 같은 영역에서 글루타메라 진 시냅스에서 발생합니다..

이 모든 것 외에도, 글루타메이트는 적당한 식사를 통해 소비 될 때 많은 건강상의 이점을 가지고 있습니다. 그러나 두뇌와 음식 모두에 과도하게 집중하면 약간의 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 이 기사에서 우리는 그에게 모든 것을 말해 준다..

색인

  • 1 요약
  • 2 행동의 메커니즘
    • 2.1 이방성 수용체
    • 2.2 Metabotropic receptors
    • 2.3 중추 신경계 외부의 수용체
  • 3 함수
    • 3.1 정상적인 뇌 기능을위한 도움
    • 3.2 GABA의 선구자이다.
    • 3.3 소화 시스템의 기능을 향상시킵니다.
    • 3.4 식욕과 포만주기를 조절한다.
    • 3.5 면역 체계를 향상시킵니다.
    • 3.6 근육과 뼈의 기능을 향상시킵니다.
    • 3.7 수명 연장 가능
  • 4 위험
  • 5 결론
  • 6 참고 문헌

합성

글루타메이트는 다량의 단백질의 주성분 중 하나입니다. 이 때문에, 그것은 인체 전체에서 가장 풍부한 아미노산 중 하나입니다. 정상적인 환경에서, 먹이를 통해 이러한 신경 전달 물질을 충분히 얻을 수 있으며, 합성 할 필요가 없습니다.

그러나 글루타메이트는 비 필수 아미노산으로 간주됩니다. 즉, 비상시에는 신체가 다른 물질로부터 대사 할 수 있습니다. 구체적으로, 구연산으로부터의 구연산 사이클에 의해 생성 된 α- 케토 글루 타르 산으로부터 합성 될 수있다.

뇌 수준에서 글루타메이트는 혈액 뇌 장벽을 그 자체로 가로지를 수 없습니다. 그러나, 그것은 높은 친화적 인 운송 시스템을 통해 중추 신경계를 통해 이동합니다. 이것은 농도를 조절하고 뇌액에서 발견되는이 물질의 양을 일정하게 유지하는 역할을합니다..

중추 신경계에서 glutamate는 glutaminase 효소의 작용을 통해 "glutamate-glutaminergic cycle"으로 알려진 과정에서 글루타민으로부터 합성됩니다. 이것은 presynaptic 뉴런과 그들을 둘러싼 glial 세포 모두에서 발생할 수 있습니다.

반면에 글루타메이트는 그 자체로 다른 중요한 신경 전달 물질 인 GABA의 전구체입니다. 형질 전환 과정은 글루타메이트 디카 르 복실 라제 효소의 작용을 통해 수행된다.

행동 메커니즘

글루타메이트는 AMPA 수용체, NMDA 수용체, 대사 향성 글루타메이트 수용체 및 카이 네이트 수용체의 네 가지 유형의 생화학 적 수용체에 연결함으로써 유기체에 미치는 영향을 나타냅니다. 대부분은 중추 신경계에 위치하고 있습니다..

사실, 대부분의 글루타메이트 수용체는 postsynaptic 세포의 dendrites에 위치하고 있습니다; 그들은 시냅스 전 세포에 의해 세포 내 공간에서 방출 된 분자들과 연결되어있다. 한편, 이들은 또한 성상 세포 및 희소 돌기 아교 세포와 같은 세포에 존재한다.

글루탐산 수용체는 이온 성 및 metabotropic의 두 가지 아형으로 나눌 수 있습니다. 다음으로 우리는 각각 어떻게 더 자세히 작동하는지 보게 될 것입니다..

이오노 트로픽 수용체

이온 성 글루타메이트 수용체는 글루타메이트 결합에 반응하여 뇌에서 나트륨 이온, 칼륨 및 때로는 칼슘이 통과하는 주요 기능을한다. 결합이 생성되면, 길항제는 이온 통로 인 수용체의 중심 구멍의 직접 작용을 자극하여 이들 물질의 통과를 허용한다.

나트륨, 칼륨 및 칼슘 이온의 통과는 postsynaptic 흥분성 전류를 일으킨다. 이 전류는 탈분극하고 있습니다. 충분한 글루타메이트 수용체가 활성화되면, 시냅스 후 뉴런의 활동 전위에 도달 할 수있다.

글루타메이트 수용체의 모든 유형은 postsynaptic 흥분성 전류를 생산할 수 있습니다. 그러나이 전류의 속도와 지속 시간은 각각 다릅니다. 따라서, 그들 각각은 신경계에 대해 상이한 효과를 갖는다.

Metabotropic receptors

metabotropic 글루타메이트 수용체는 단백질 수용체 G의 서브 패밀리 C에 속하며, 이들은 포유류의 경우 8 개의 아형으로 나누어진다..

이들 수용체는 3 개의 별개의 부분으로 구성된다 : 세포 외 영역, 막 횡단 영역 및 세포 내 영역. 글루타메이트 분자와의 연결이 어디에서 발생하는지에 따라 신체 또는 신경계에 다른 효과가 발생합니다.

세포 외 영역은 Glutamate 결합을 담당하는 Venus Flytrap으로 알려진 모듈로 구성됩니다. 그것은 또한 transmembrane 부분으로 현재 변화의 전송에 근본적인 역할을하는 시스테인이 풍부한 부분을 가지고 있습니다.

transmembrane region은 7 개의 영역으로 구성되어 있으며 그 주요 기능은 extracellular zone을 세포 내 영역과 연결시키는 것입니다.이 영역에서는 단백질 커플 링이 일반적으로 일어납니다..

세포 외 영역에서 글루타메이트 분자의 결합은 세포 내로 도달하는 단백질을 인산화시킵니다. 이것은 세포의 많은 수의 생화학 적 경로와 이온 채널에 영향을 미칩니다. 이 때문에 대사성 수용체는 매우 광범위한 생리 효과를 유발할 수 있습니다.

중추 신경계 외부의 수용체

글루타메이트 수용체는이 분야의 최신 연구에 따르면 5 가지 기본 맛 중 하나 인 "우마미"맛을 자극하는 자극을받는 데 기본적인 역할을한다고 믿어집니다. 이 때문에,이 종류의 수용체가 언어, 특히 미뢰에 있다는 것이 알려져 있습니다.

또한 여전히이 지역에서 어떤 역할 알 수 있지만, 심장 조직에서의 글루타메이트 수용체가 이온 성 것으로 알려져있다. "면역"로 알려진 분야는 신경 말단 노드, 전도성 섬유, 일부 심장 근세포에서 이들 수용체의 일부에 위치하고있다.

다른 한편으로, 췌장의 특정 영역에서 소수의 수용체를 발견하는 것도 가능합니다. 그것의 주요 기능은 인슐린과 글루카곤과 같은 물질의 분비를 조절하는 것입니다. 이것은 글루탐산 염 길항제를 사용하여 당뇨병을 조절할 가능성을 연구하는 문을 열었습니다.

우리는 또한 피부가 NMDA 수용체를 일정량 보유하고 있으며 진통 효과를 내기 위해 자극을받을 수 있음을 알고 있습니다. 요컨대, 글루타메이트는 신체 전반에 걸쳐 매우 다양한 효과를 가지고 있으며, 수용체는 몸 전체에 위치하고 있습니다.

기능들

우리는 글루타메이트가 포유 동물의 뇌에서 가장 풍부한 신경 전달 물질이라는 것을 이미 보았습니다. 이것은 주로 우리 유기체에서 많은 기능을 수행한다는 사실 때문입니다. 다음으로 우리는 당신이 어떤 것들인지를 말해줍니다..

정상적인 뇌 기능을 돕습니다.

글루타메이트는 정상적인 뇌 기능 조절에있어 가장 중요한 신경 전달 물질입니다. 사실 뇌와 척수의 모든 흥분성 뉴런은 글루탐산 작용 적입니다.

글루타메이트는 신체뿐만 아니라 뇌에도 신호를 보냅니다. 이 메시지는 기억, 학습 또는 추론과 같은 기능을 돕고 뇌의 기능에 대한 많은 다른 측면에서 보조 역할을 수행합니다.

예를 들어, 요즘 우리는 글루타메이트가 적 으면 새로운 기억을 형성하는 것이 불가능하다는 것을 알고 있습니다. 또한,이 신경 전달 물질의 양이 비정상적으로 적 으면 정신 분열증, 간질 또는 우울증 및 불안증과 같은 정신병 적 문제를 일으킬 수 있습니다.

생쥐를 대상으로 한 연구조차도 뇌에서 비정상적으로 낮은 수준의 글루타메이트가 자폐증 스펙트럼 장애와 관련이 있음을 보여줍니다.

그것은 GABA의 선구자이다.

글루타메이트는 또한 몸에 의해 사용되어 감마 - 아미노 부티르산 (GABA)이라는 또 다른 신경 전달 물질을 형성하는 기초입니다. 이 물질은 근육 수축 외에도 학습에 매우 중요한 역할을합니다. 또한 수면 또는 이완과 같은 기능과 관련이 있습니다..

소화 기계의 기능을 향상시킵니다.

글루타민산 염은 식품에서 흡수 될 수 있으며,이 신경 전달 물질은 신체의이 부분에서 아미노산 합성을위한 중요한 기질 일뿐만 아니라 소화계 세포의 주요 에너지 원입니다..

음식에 존재하는 글루타민산 염은 인체에 여러 가지 근본적인 반응을 일으 킵니다. 예를 들어, 그것은 미주 신경을 활성화시켜 소화 시스템에서 세로토닌 생산을 촉진합니다. 이것은 체온과 에너지 생산 증가뿐만 아니라 배변을 촉진합니다..

일부 연구 결과에 따르면 glutamate의 경구 보조제를 사용하면 문제가있는 환자의 소화를 개선 할 수 있습니다. 또한,이 물질은 특정 약물의 유해한 영향으로부터 위벽을 보호 할 수 있습니다..

식욕과 포만주기를 조절합니다.

우리는이 효과가 어떻게 발생하는지 정확히 알지 못하지만 식욕과 포만감 회로에 매우 중요한 규제 효과가 있습니다.

따라서 음식 속의 그들의 존재는 우리로 하여금 더 배고픈 느낌을 주며 더 많이 먹고 싶습니다. 그러나 그것은 또한 우리가 그것을 취한 후에 더 포화 된 느낌을 갖게합니다..

면역 체계를 개선합니다.

면역 체계의 세포 중 일부는 또한 글루타메이트 수용체를 가지고 있습니다. 예를 들어 T 세포, B 세포, 대 식세포 및 수지상 세포를 포함한다. 이것은이 신경 전달 물질이 타고난 면역 시스템과 적응 면역 시스템 모두에서 중요한 역할을한다는 것을 시사합니다.

이 물질을 약으로 사용하는 일부 연구는 암이나 박테리아 감염과 같은 질병에 매우 유익한 효과가 있음을 보여줍니다. 또한, 그것은 또한 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 질환으로부터 어느 정도 보호하는 것으로 보인다.

근육과 뼈의 기능을 향상시킵니다.

오늘 우리는 글루타메이트가 건강의 유지뿐만 아니라 뼈의 성장과 발달에 중요한 역할을한다는 것을 알고 있습니다..

이 물질은 파골 세포와 같은 뼈를 악화시키는 세포의 출현을 방지합니다. 인간의 골다공증과 같은 질병을 치료하는데 사용될 수있다..

반면에 우리는 글루타메이트가 근육 기능에 근본적인 역할을한다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 운동하는 동안이 신경 전달 물질은 근육 섬유에 에너지를 공급하고 글루타티온.

장수 할 수있다.

마지막으로, 최근의 몇몇 연구는 글루타메이트가 세포의 노화 과정에 매우 유익한 효과를 가질 수 있다고 제안합니다. 아직 인간과 테스트를 거치지는 않았지만, 동물 실험에 따르면이 물질이식이에 증가하면 사망률이 감소 할 수 있습니다.

이 효과는 글루타메이트가 노화 관련 사망의 주요 원인 중 하나 인 세포 노화 증상의 발병을 지연시키는 것으로 생각된다.

위험

자연 상태의 글루타메이트가 뇌나 신체에서 변형되면 모든 종류의 문제가 발생할 수 있습니다. 이것은 레벨이 과장된 방식으로 상승하는 것처럼 우리가 필요로하는 것보다 체내 물질의 양이 적을지라도 발생합니다.

따라서, 예를 들어 신체의 글루타메이트 수준의 변화는 우울증, 불안 및 정신 분열증과 같은 정신 장애와 관련되어 있습니다. 또한 자폐증, 알츠하이머 및 모든 유형의 신경 퇴행성 질환과 관련이있는 것 같습니다..

다른 한편, 육체적 인 수준에서이 물질의 초과는 비만, 암, 당뇨병 또는 근 위축성 측삭 경화증과 같은 문제와 관련이있는 것으로 보입니다. 또한 근육과 뼈와 같은 신체의 특정 구성 요소의 건강에 매우 해로운 영향을 미칠 수 있습니다..

이러한 모든 위험은 한편으로는식이 요법에서 순수한 글루타메이트 (혈액 뇌 장벽을 넘을 수있는 글루탐산 나트륨의 형태) 과잉과 관련이 있습니다. 또한, 그들은 같은 장벽에서 다공성의 과잉으로해야 할 것입니다.

결론

글루타메이트는 우리 몸에서 생산되는 가장 중요한 물질 중 하나이며, 모든 종류의 기능과 과정에서 근본적인 역할을합니다. 전자

n이 기사에서는 어떻게 작동하는지, 그리고 주요 장점은 무엇인지 배웠습니다. 우리 몸에 너무 많은 양이 발견되었을 때의 위험성.

참고 문헌

  1. "글루타메이트 란 무엇입니까? 글루타메이트 신경 전달 물질의 기능, 경로 및 자극에 대한 연구 ": Neurohacker. 작성일 : 2019 년 2 월 26 일부터 Neurohacker : neurohacker.com.
  2. "Glutamatergic 시스템 개요": National Center for Biotechnology Information. 검색 한 날짜 : 2019 년 2 월 26 일, 국립 생명 공학 센터 (National Center for Biotechnology Information) : ncbi.nlm.nih.gov.
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