بیوسنتز نوروترانسمیترهای آمینواسیدی
همه ی نوروترانسمیترهای آمینواسیدی به جز گابا محصول متابولیسم حدواسط هستند. گابا برخلاف سایر نوروترانسمیتر های آمینواسیدی در سنتز پروتئین مورد استفاده قرار نمی گیرد بلکه توسط آنزیمی که منحصرا در نورون ها وجود دارد (گلوتامیک اسید دکربوکسیلاز ؛ GAD) تولید می شود. از آنتی بادی های مخصوص GAD می توان برای شناسایی نورون های آزاد کننده گابا استفاده کرد.
مقاله مرتبط: نوروترانسمیتر های آمینواسیدی (ساختار و اعمال کلی)
گلوتامات و آسپارتات
گلوتامات و آسپارتات محصول چرخه کربس بوده و هر دو اثر تحریکی روی CNS دارند.این دو نوروترانسمیتر در میتوکندری تولید شده و به سیتوپلاسم منتقل می شوند و در نهایت در وزیکول های سیناپسی بسته بندی می شوند(شکل زیر را مشاهده کنید). آنزیم های خاصی با افینیتی(جذب تمایلی) بالا مسئول بسته بندی گلوتامات در وزیکول ها هستند.
اعمال گلوتامات توسط سیستم جذبی با افینیتی بالا در نورون ها و گلیا خاتمه می یابد. در شرایط معمول بیشتر گلوتامات دوباره به نورون جذب شده و بلافاصله می تواند به درون وزیکول ها ، به منظور آزاد سازی های بعدی پمپ شود.هنگامی که فعالیت سلول بالا است، غلظت گلوتامات خارج سلولی از ظرفیت جذب نورونی بیشتر می شود. در این حالت سیستم جذب گلیا به جذب گلوتامات های اضافی کمک می کند. گلوتامات به غشای پلاسمایی نفوذ پذیر نیست. بنابراین یک واکنش آنزیمی که توسط آنزیم گلوتامین سنتاز کاتالیز می شود، گلوتامات را به گلوتامین تبدیل می کند. گلوتامین به راحتی می تواند به غشای سلولی نورن ها و گلیا نفوذ کرده و به نورون باز می گردد. سپس آنزیم نورونی گلوتامیناز گلوتامین را به گلوتامات متابولیزه می کند. گلوتامات نیز دوباره در وزیکول های سیناپسی بسته بندی می شود تا دوباره از سلول رها شود.
گلیسین
گلیسین مهم ترین نوروترانسمیتری است که فعالیت های مهاری نورون های حدواسط نخاع را کنترل می کند. همچنین این نوروترانسمیتر به مقدار کم در سراسر سیستم عصبی یافت می شود. گلیسین در میتوکندری از سرین ساخته می شود. این واکنش توسط آنزیم سرین ترانس هیدروکسی متیلاز کاتالیز می شود. مثل گلوتامات، سیستم جذبی با افینیتی بالا این ماده را از شکاف سیناپسی برمی دارد. سرین می تواند دوباره در وزیکول های سیناپسی بسته بندی شود.
اتصال گلیسین به رسپتور هایش در نورون پس سیناپسی توسط سمی به نام استرکنین بلوکه می شودد؛ بنابراین در فعالیت های مهاری گلیسین اختلال ایجاد می شود. فرد مسموم با استرکنین به طور معمول براثر عدم توانایی در انبساط دیافراگم دچار خفگی می شود.
گابا
گابا بزرگترین نقش را در اعمال سیناپسی مهاری در سیستم عصبی مرکزی (CNS) برعهده دارد.گابا از گلوتامات طی واکنشی که توسط گلوتامیک اسید دکربوکسیلاز(GAD) کاتالیز می شود، به وجود می آید. می توان از آنتی بادی های مخصوص GAD برای شناسایی نورون های ﮔﺎﺑﺎﺍﺭژﻳﻚ استفاده کرد. مثل سایر انتقال دهنده های آمینواسیدی اعمال گابا توسط یک سیستم جذب با افینیتی بالا در نورون ها و گلیا خاتمه می یابد. جذب نورونی بلافاصله باعث بسته بندی دوباره این ماده در وزیکول ها می شود تا آزاد سازی از سلول انجام گیرد. در مقایسه با گلوتامات، برای جذب گابا به سلول های گلیا واکنش های گسترده تری مورد نیاز است. بعضی از آنزیم های مورد نیاز برای این واکنش ها با آنزیم های موردنیاز برای جذب گلوتامات مشترک هستند. گابا ابتدا توسط آنزیم میتوکندریایی گابا ترانس آمیناز به گلوتامات تبدیل می شود (با استفاده از گروه COOH- از آلفاکتوگلوتارات) . این مسیر “GABA shunt” نیز نامیده می شود. سپس گلوتامات توسط آنزیم گلوتامین سنتاز به گلوتامین تبدیل می شود . گلوتامین نیز به نورون باز می گردد. در نهایت، گلوتامیناز گلوتامین را به گلوتامات تبدیل می کند. گلوتامات نیز به عنوان سوبسترای آنزیم GAD ، چرخه را تکمیل می کند.
