Кіріспе

Homo sapiens түріндегі белоктарды кодтайтын ген Везикулярлы моноамин тасымалдаушы 1 (VMAT1) Хромафин түйіршік амин тасымалдаушы (CGAT) немесе еріген тасымалдаушы отбасының 18 мүшесі 1 (SLC18A1) деп те аталады. Бұл адамда SLC18A1 генінің кодтауымен кодталған белок. VMAT1 - бұл интегралды мембраналық ақуыз, ол синаптылық көпіршіктерге еніп, цитозол мен синаптылық көпіршіктер арасында норэпинефрин, эпинефрин, дофамин және серотонин сияқты моноаминдарды тасымалдауға қызмет етеді. SLC18A1 - бұл везикулярлы моноамин тасымалдаушының изоформасы.

Ашылу

Моноаминдар мен ацетилхолиннің мехурларға сіңірілуімен байланысты арнайы тасымалдау ақуыздары болуы керек деген идея моноаминнің нейротрансмиссиясына кедергі келтіретін және нейроэндокриндік тіндерде моноаминнің жетіспеушілігіне әкелетін арнайы ингибиторлардың ашылуынан пайда болды. Кейіннен адам ВМАТ-тары адам кДНҚ кітапханаларын қолдану арқылы сыңарлар ретінде тышқан гомологтарымен клондалды және тасымалдау қасиеттерін тексеру үшін гетерологты жасушалардағы аминдерді қабылдау сынақтары жүргізілді.

Құрылымы

сүтқоректілер түрлерінің ішінде ВМАТ-тар құрылымы жақсы сақталған; ВМАТ1-тер жалпы реттілік сәйкестігі 80% -дан асады. Алайда, адамдағы ВМАТ1 мен ВМАТ2 арасында тек 60% - ға жуық дәйектілік бар. VMAT1 - қышқылдық гликопротеин, оның көрінетін салмағы 40 кДа. Кристаллографиялық құрылымы әлі толық анықталмаған болса да, ВМАТ1 -де он екі трансмембраналық домен бар екені белгілі. Кит Дулиттл гидрофобтылық шкаласының талдауына сүйенсек, хромафиндік жасушалар катехоламиндерді (норэпинефрин мен эпинефринді) жүйелік айналымға шығару үшін жауапты. Энтерохромафинді жасушалар серотонинді асқазан-ішек жолдарына жинауға жауапты. SIF-тер - допаминмен басқарылатын симпатикалық жүйке жүйесімен байланысты интернейрондар.

Бәлелшектер

VMAT1 ірі тығыз өзекті көпіршіктерде (LDCV), сондай-ақ кіші синапты көпіршіктерде (SSV) кездеседі. Бұл зерттеулер тышқанның бүйрек үсті безінің жасушаларын (PC12 жасушаларын) зерттеу арқылы анықталды. LDCV-дің өлшемі 70200 нм және олар барлық нейронда (сома, дендриттер және т.б.) бар. SSV-лер әлдеқайда кіші (әдетте шамамен 40 нм) және әдетте пресинаптикалық жарылыста кластерлер ретінде болады.

Қозғаушы күш

Моноаминдарды цитозолдан сақтаулы көпіршіктерге белсенді тасымалдау үлкен (> 105) концентрация градиентіне қарсы жұмыс істейді. Екіншілік белсенді тасымалдау - белсенді тасымалдаудың қолданылған түрі, яғни VMAT1 антипорт болып табылады. Бұл тасымалдау ақуыз протон АТФ-азаның туғызатын протон градиенті арқылы жүзеге асады. Моноаминнің ішкі тасымалы моноаминге екі протонның ағысымен қосылады. Бірінші протон VMAT1 конформациясының өзгеруіне әкеледі деп есептеледі, бұл моноамин қосылатын жоғары аффиндік аминді байлау орнын итермелейді. Екінші протон конформацияның екінші өзгеруіне әкеледі, бұл моноаминді көпіршікке тартады және аминдармен байланысу орнының afinitetін қатты төмендетеді. Бірқатар сынақтар X және XI ТМД-ның арасында орналасқан His419 осы конформациялық өзгерістердің біріншісінде басты рөл атқарады және екінші өзгерістер кезінде ТМД XI-де орналасқан Asp431 де солай етеді. Иммуногистохимия (IHC) және ин- ситу гибридтеу (ISH) арқылы олар VMAT1 және VMAT2 бір-біріне жат клетка түрлерінде орналасқанын және инсулиномаларда VMAT2 белсенділігі жоғалып кеткенін, егер эндокриндік жүйеде тек VMAT1 белсенділігі болса, бұл түрдегі қатерлі ісік болуы мүмкін екенін көрсетті.

Ас қорыту жүйесі

VMAT1 сонымен қатар G жасушаларындағы гастринді өңдеуді модуляциялауға әсер етеді. Бұл ішек эндокриндік жасушалары амин прекурсорларын өңдейді, ал VMAT1 оларды сақтау үшін көпіршіктерге тартады. Бұл жасушалардағы ВМАТ1 белсенділігі гастринді өңдеуге тежегіш әсер етеді. Бұл ішектегі кейбір қосылыстар G- клеткаларына қабылдануы мүмкін және ВМАТ1 функцияларын күшейтеді немесе тежеуі мүмкін, бұл гастринді өңдеуге әсер етеді (G34- ден G17- ге түрленуі). Сонымен қатар, ВМАТ1 серотониннің ішектегі сіңірілуі мен бөлінуі үшін де маңызды рөл атқарады. Ішектегі энтерохромафинді жасушалар белгілі бір механизмдік сезімталдаушыларды белсендіре бастағанда серотонинді бөліп шығарады. Серотониннің ішектегі нормасы өте маңызды, өйткені ол тамаққа деген құмарлықты реттейді және ішектің жиырылуын бақылайды.

Гипотермиядан қорғау

VMAT1 клеткаларда болуы оларды гипотермиямен байланысты салқындату мен қайта жылытудың зиянды әсерінен қорғайды. Аорталық және бүйрек жасушалары мен тіндерінде тәжірибелер жүргізілді. VMAT1 және TPH1 көмегімен серотонин жинақталуы суық температураға ұшыраған кезде серотониннің кейіннен босатылуына мүмкіндік беретіндігі дәлелденді. Бұл цистатионин бета синтезасының (CBS) көмегімен H2S өндірісіне мүмкіндік береді. Гипотермиядан болатын зақымданудан қорғау реактивті оттегі түрлерінің (РОС) генерациясының төмендеуіне байланысты, олар H2S- тің болуынан апоптозды тудырады.

Психикалық аурулар

VMAT1 (SLC18A1) 8p21 хромосомасында орналасқан ортақ биполярлық бұзылу ((BPD) / шизофрениялық локусқа карталайды. VMAT1 генінің өзгеруіне байланысты моноаминді нейротрансмиттерлер тасымалдауының бұзылуы осы психикалық бұзылыстардың этиологиясына қатысы болуы мүмкін деп ойланады. Бір зерттеуде еуропалық ұрпақтардың генотиптері мен биполярлы топтың генотиптері қаралды. Зерттеу ВМАТ1 генінің мидағы белдік және мРНК деңгейінде экспрессиясын растады және екі топтың арасында елеулі айырмашылықты тапты, бұл, кем дегенде, еуропалық ұрпақты адамдар үшін ВМАТ1 генінің өзгеруі сезімталдыққа әкелуі мүмкін екенін көрсетеді. Бұл зерттеулер ең көп таралған психикалық бұзылулардың себептеріне қатысты үмітті түсінік берсе де, толық түсіну үшін қосымша зерттеулер қажет екені анық.