SİNAPTİK İLETİNİN MODÜLASYONU:

İKİNCİL MESAJCILAR

Sinaptik reseptörlerin 2 önemli fonksiyonu vardır:

1)    Spesifik transmiterlerin tanınması

2)    Efektör moleküllerin aktivasyonu

Sinaptik reseptörler;

1) İyonotropik     2) Metabotropik reseptörler olmak üzere 2 tiptedir.

­ İyonotropik reseptörler, iyon kanallarını doğrudan açarlarken, metabotropik reseptörler iyon kanalları üzerinde dolaylı etki gösterirler. Diğer bir deyişle, iyonotropik reseptörlerde reseptör ve effektör, tek bir molekül üzerinden fonksiyon gösterirlerken; metabotropik reseptörlerde bu olay farklı moleküller üzerinden olmaktadır. Bu moleküller G proteini ile eşleşmiş reseptörler ve tirozin kinaz reseptörleri olmak üzere 2 grupta toplanabilirler (Şekil 13-1A ve B).

Text Box: Şekil 13-1 
A.İyonotropik reseptörler iyon kanalını direkt olarak kapılarlar. Bu durumda reseptör, kanal proteininin ekstraselüler bölgesinde yer alır.
B. İyon kanallarını indirekt kapılayan reseptörler iki gruba ayrılır. 1) G proteini ile eşleşmiş Metabotropik reseptörler, 
2) Tirozin kinaz reseptörleri
 

­ G proteini ile eşleşmiş reseptörlerde, reseptör guanin nükleotidini bağlayıcı protein  (G proteini) ile eşleşir. Bu reseptör ailesine a ve b adrenerjik res. muskarinik Ach res., GABAB res., bazı glutamat ve serotonin res. dahil edilebilir.

­   G proteini ile eşleşmiş reseptörlerin aktivasyonunda çok çeşitli efektör proteinlerin katılımı gerekmektedir.   Tipik olarak efektör molekül, difüze olabilen bir ikinci mesajcıyı sentezleyen bir enzimdir.

İkincil mesajcılar ya spesifik protein kinazları aktive ederler veya hücre içindeki depolardan Ca2+ ‘ u mobilize ederek biyokimyasal bir kaskadın tetiğini çekerler.

­ Diğer reseptör tipinde, tirozin kinaz reseptörünün sitoplazmik parçası kendi kendini fosforilleyen bir enzimdir. Bu olay proteinin aktivasyonuna ve iyon kanalları üzerinde etkili olabilecek diğer proteinlerin aktivasyonuna yol açar. Tirozin kinaz reseptörleri tipik olarak hormonlar, büyüme faktörleri ve nöropeptidlerle aktive edilirler.

Text Box: Metabotropik reseptörlerle aktive edilen ikincil mesajcı pathway’ leri ortak bir moleküler mantığı paylaşırlar

­ İkincil mesajcı olarak davrandığı bilinen molekül sayısı transmiter sayısından daha azdır. ~ 100 kadar transmiter bilinmekte olup bunlar hücre membranında birçok farklı reseptörü aktive ederler. İkincil mesajcı moleküller günümüzde gaz yapısında ve gaz yapısında olmayan mesajcı moleküller olmak üzere 2 grupta toplanmışlardır. Yapısı ve fonksiyonu en iyi aydınlatılmış mesajcı molekül ise  siklik adenozin monofosfat (cAMP) dir.

­ Diğer bir grup ise membran lipidlerinin yıkımı ile ortaya çıkan ikincil mesajcılardır. Bunlardan bir tanesi fosfolipaz C’ nin etkisi ile oluşan inozitol trifosfat  ve diaçilgliserol, diğeri ise fosfolipaz A2’ nin etkisi ile oluşan araşidonik asiddir.

­ Diğer bir grup ise membranlardan kolaylıkla difüze olabilen gaz yapısındaki mesajcılardır. En iyi bilinenleri nitrik oksid (NO) ve karbon monoksid (CO) dir.

­ Çok önemli farklılıklara karşılık ikincil mesajcılar birçok  ortak özelliği paylaşmaktadırlar (Şekil 13-2A).

 

­ G proteini ile eşleşen reseptörler tipik olarak membranı 7 kez geçen tek bir subunitden oluşmaktadır (Şekil 13-3).

Text Box: Şekil 13-3: G- proteini ile eşleşen reseptör, membranı 7 kez geçen bir domain içerir. b1 , b2 adrenerjik res., muskarinik Ach res., rodopsin res. G- proteini ile eşleşen reseptörler olup benzer özellikler taşırlar. Nörotransmiter bağlayıcı bölge membrana gömülü olup Asp 113 bağlanmaya eşlik eder. G proteini bağlayıcı bölge sitoplazmik yüzde olup  fosforilasyona katılan serin rezidüsü içerir.