小中大我的课题与Glu兴奋毒性有关,看了一些有关资料,斗胆妄言几句请高手批评指正。
1、严格的讲,兴奋性谷氨酸受体分为:离子型谷氨酸受体(iGluR)、代谢型谷氨酸受体(mGluR),后者按其药理学和电生理学特性的不同又分为NMDA受体、AMPA受体、KA受体三种亚型。
必须明白一个问题,NMDA、AMPA、KA等都是体内不存在的化学物质,只是因为它们是某一类受体的强激动剂,故冠以他们的名字。在体内起作用只有谷氨酸。
2、NMDA受体是离子型谷氨酸受体的一种,为配体门控性离子通道(代谢性谷氨酸受体为G蛋白偶联受体),不仅对Na+、K+通透,对Ca2+离子有更高的通透性。这也是它介导兴奋毒性作用的原因。
3、NMDA受体存在有至少5个不同的内源性配基结合位点,影响离子通道的开放,包括两个不同的激动剂(Glu和Gly)结合位点,一个促进受体激活的多胺调制位点和Mg2+、Zn2+识别位点。
4、与其它离子型谷氨酸受体相比,NMDA受体具有三个显著的特点:1)除谷氨酸外,需甘氨酸或D-丝氨酸作为协同激活剂;2)Mg2+对NMDA受体有电压依赖性阻断作用;3)对Ca2+有较高的通透性。
5、NMDA受体是由NR1、NR2和/或NR3组成异源四聚体。主亚基NR1含有Gly结合位点,调节亚基NR2包含Glu结合位点。
6、NR1与NR2之间仅有15%的同源性,但是两种亚基有相同的空间结构。其氨基端位于胞外,羧极端位于胞内,具有三次完整跨膜(M1、M3和M4)及一个面向胞浆的膜内反折环(M2),在M3、M4之间还有一个大的胞外环(M3-M4 loop)。
7、通常,NMDA受体又被分成四个功能结构域:氨基末端结构域(amino-terminal domain,NTD)、配体结合结构域(S1 S2)、离子孔道区和羧基末端结构域(carboxy-terminal domain,CTD)。
1)氨基末端(NTD)
NTD包含约400个氨基酸残基,与亮氨酸/异亮氨酸/缬氨酸结合蛋白(leucine/isoleucine/valine-binding protein, LIVBP)同源。该区可余多种内源物质结合,调节通道的活性。
2)配体结合区(S1 S2区)
配体结合区由S1、S2两部分组成,与赖氨酸/精氨酸/鸟氨酸结合蛋白(lysine/arginine/ornithine-binding protein, LAOBP)有同源性。S1位于NTD之后,第一跨膜区(M1)之前,S2位于M3-M4 环的羧基端。在空间结构上,配体结合区形成两个相对独立的球形结构域(lobe1和lobe2)组成双叶结构。Lobe1由S1的大部分构成,lobe2包括S2的全部和S1的羧基端,二者之间便是配体Glu或Gly的结合间隙,也是NMDA受体竞争性拮抗剂的作用位点。
3)离子孔道区
M2反折环是组成NMDA受体离子通道的重要部分,与保守序列P-loop同源。M2的顶端N/Q/R位点构成通道狭窄部,决定了通道的电导和选择性,但其中的具体机制还不清楚,可能域改为点氨基酸侧链长度和所带电荷有关。NMDA受体的N/Q/R位点是天冬酰胺(N)。另外,M1和M2也参与了离子通道的构建,并能把配体结合区的信息传递到通道区,从而将配体与受体的结合同通道的开放藕联起来。
4)羧基末端(CTD)
羧基末端是NMDA受体与胞浆蛋白相互作用和磷酸化调节重要功能区域。NR1和 NR2的羧基末端分别由100和 630多个氨基酸残基组成。相比之下,NR2的羧基末端要长的多,具有更多的磷酸化位点。
8、目前认为,NMDA受体介导的兴奋毒作用包括:由Na、Cl和水分子内流引起的早期神经元肿胀、溶解;由Ca内流触发的迟发性神经元坏死。相比之下,后者的作用机制复杂,临床意义更重要。
NMDA受体过度激活引起的细胞内Ca超载是迟发型神经元死亡的始动因素。Ca超载可激活iNOS、PKC、PLC、钙蛋白酶等多种效应酶;损伤线粒体,诱导氧化应激;启动细胞凋亡。
以上是有关NMDA受体的一些皮毛知识,各位见笑。