高亲和力谷氨酸转运体主要位于神经元和胶质细胞的细胞膜上,能逆浓度梯度从胞外向胞内摄取谷氨酸,中止谷氨酸能传递,使胞外谷氨酸浓度保持在较低水平,以保护神经元不受谷氨酸的毒性影响。谷氨酸是中枢神经系统兴奋性突触传递的主要神经递质。由于胞外不存在谷氨酸代谢酶,谷氨酸清除的主要途径之一是由高亲和力谷氨酸转运体摄取谷氨酸。高亲和力谷氨酸转运体(以下简称为谷氨酸转运体)分为GLAST(或简称EAAT1)、GLT1(EAAT2)、EAAC1(EAAT3)、EAAT4和EAAT5等5个类型[1~5],其作用是逆浓度梯度从胞外将谷氨酸摄入神经元和胶质细胞内,在突触部位适时中止谷氨酸能传递,并使胞外谷氨酸浓度保持在较低水平,保护神经元不受谷氨酸的毒性影响。这种转运将氨基酸摄取与同向转运Na+和逆向转运K+相偶联,又与同向转运H+(或逆向转运OH-)相偶联。共同的特征包括:(1)
8或10个跨膜区段;(2)
胞外环或胞浆内有富含丝氨酸的基序(motif,EAAT5尚不清楚),在胞质区或跨膜功能区,有共同的功能区AA(I,V)FIAQ,可能与底物结合有关;(3)
几个相同的PKA和PKC磷酸化位点(EAAT5尚不清楚);(4)
第二个胞外环都有一个糖基化位点;(5)
其近C末端有一个大的疏水区,与其它神经递质转运体不同。附图显示克隆的人EAAC1的拓扑模型。 GLT1和GLAST主要表达于脑内的胶质细胞,GLT1尤表达于前脑、海马、大脑皮层和纹状体等部位。与GLT1相比,小脑的Bergmann胶质细胞GLAST特别丰富。在膜上,GLT1和GLAST不仅可单独表达,亦可同时表达于不同部位 EAAT4仅局限于小脑,在蒲肯野氏细胞树突的突触后表达。EAAT5(包括EAAT5A和EAAT5B)则局限于视网膜,表达于光感受器、双极细胞、无长突细胞和胶质细胞。神经节细胞只表达EAAT5B。
谷氨酸转运体每转运一个谷氨酸,要联合转运2个Na+,反向转运一个K+,再同向转运一个H+或反向转运一个OH-,近来的研究更倾向于H+的同向转运。即:1Glu(谷氨酸):2Na+:1H+(或1OH-):1K+。假定空的转运体是电中性的,满载的转运体携带一个Glu阴离子、2个Na+、可能还有一个H+,净电荷为1或2个,因此转运是生电的
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