A glutation, a nitrozoglutation és a cisztein neuromodulátor és neurotranszmitter szerepe a központi idegrendszerben

Abstract

Kísérleteink alapján megállapítottuk, hogy az endogén GSNO kölcsönhat az ionotrop glutamátreceptorokkal. Igazoltuk, hogy a GSNO az NMDA- és a kainátreceptor-ligandumok hatásos leszorítószere, valamint az általuk létrehozott kötődésgátlás kompetitív jellegű. Eredményeinkből arra következtethetünk, hogy a GSNO a glutamátreceptorokkal kölcsönhatva közvetlenül befolyásolhatja azok működését. A belőle felszabaduló nitrozóniumion (NO+) és glutationil gyök által a receptorfehérjék nitrozilációját és glutatiolációját okozhatja, ami hosszú távú szabályozást eredményez. A nitrozoglutation és az ionotrop glutamátreceptorok kölcsönhatásának tanulmányozásával hozzájárultunk a GSNO neuromodulátor szerepének tisztázásához. Igazoltuk, hogy sertés szinaptikus plazmamembrán-preparátumban a GSH önálló kötőhellyel rendelkezik, amelynek egy alacsony és egy magas affinitású változatát különítettük el. Megállapítottuk, hogy a GSH ciszteinil-oldallánca elengedhetetlenül fontos a molekula saját kötőhelyéhez való kötődésében. Eredményeinkkel igazoltuk, hogy ezen kötőhelyek különböznek minden eddig ismert serkentő vagy gátló aminosaverg receptortól. A glutation ezeken a felismerőhelyeken keresztül mint neurotranszmitter és neuromodulátor az idegi és a neurogliális intercelluláris kommunikációban is fontos szerepet játszhat. A szinaptikus plazmamembránok oldalláncainak kémiai módosításából kapott eredmények alapján feltételezzük, hogy a glutation a membrán diszulfidhídjaihoz és szabad SH-csoportjaihoz kötődik. A ligandum kötésében az arginil- és feltehetően a lizil-oldalláncok is részt vesznek. Ezen oldalláncok sókötések kialakítása révén stabilizálhatják a glutation és a membránfehérje kölcsönhatását. A glutamil- és az aszpartil-oldalláncoknak nincs szerepük a GSH kötődésében. A GSH specifikus receptorainak kimutatásával, valamint a receptor és a ligandum kölcsönhatásának tanulmányozásával nagymértékben hozzájárultunk a GSH neurotranszmitter szerepének tisztázásához. Kimutattuk, hogy a cisztein fokozza a glutamát és az NMDA-ligandumok által kiváltott Ca2+-felvételt neuronokba. Megszünteti az NMDA-receptorok feszültségfüggő Zn2+-blokkját. Az L-cisztein önmaga gyengén fokozza a Ca2+ intracelluláris szintjét, de hatványozottan erősíti a glutamát Ca2+-szint emelő hatását. A cisztein neurotoxikus hatását feltehetően az intracelluláris Ca2+-homeosztázis felborítása révén fejti ki a központi idegrendszerben. A cisztein NMDA-receptort módosító hatásának vizsgálatával hozzájárultunk a ciszteintoxicitás molekuláris hatásmechanizmusának tisztázásához.