37.11. К числу нейромедиаторов относятся также катехоламины и у-аминомасляная кислота (ГАМК)
Помимо ацетилхолина, известны и другие нейромедиаторы. Вещество считается нейромедиатором, если оно удовлетворяет следующим критериям. Во-первых, микроинъекции предполагаемого нейромедиатора в синаптическую щель должны вызывать такой же ответ, как возбуждение пресинаптического нерва. Во-вторых, это вещество должно в больших количествах присутствовать в пресинаптических нервных окончаниях. В этом отношении наиболее весомым критерием служит выделение синаптических пузырьков, содержащих это вещество. В-третьих, постулированный медиатор должен высвобождаться из
пресинаптического нерва в нужное время и в количестве, достаточном для воздействия на постсинаптический нерв.
Этим критериям удовлетворяет ряд катехоламинов. Так, норадреналин является медиатором в гладкомышечных соединениях, которые иннервируются симпатическими нервами (в отличие от парасимпатических соединений, в которых нейромедиатором служит ацетилхолин). Катехоламины адреналин и дофамин - два других катехоламиновых нейромедиатора. Указанные катехоламины синтезируются из тирозина в окончаниях симпатических нервов и в надпочечниках (рис. 37.18). Первый этап синтеза (реакция, лимитирующая скорость всего процесса) - гидроксилирование тирозина с образованием 3,4-дигидроксифенилаланина (ДОФА). Данная реакция катализируется тирозин-гидроксилазой - ферментом, аналогичным фенилаланин-гидроксилазе. Активатором молекулярного кислорода при этом служит тетрагидробиоптерин - кофактор фермента. Второй этап синтеза - декарбоксилирование ДОФА, катализируемое ДОФА-декарбоксилазой (ферментом, содержащим пиридоксальфосфат) с образованием 3,4-дигидроксифенилэтиламина (дофамина). Далее дофамин гидроксилируется в норадреналин в присутствии медьсодержащей гидроксилазы. Наконец, из норадреналина в результате метилирования образуется адреналин; фермент, осуществляющий эту реакцию, - трансметилаза, использующая в качестве донора метильных групп S-аденозилметионин.
Инактивация катехоламиновых нейромедиаторов осуществляется путем метилирования 3-ОН-группы катехолового кольца. Реакцию катализирует катехол-О-метил-трансфераза, использующая S-аденозилметионин в качестве донора метильной группы. Другой путь инактивации этих нейромедиаторов - удаление аминогруппы в ходе окисления моноаминоксидазой (рис. 37.19).
Среди производных аминокислот выявлен еще один нейромедиатор. Это у-аминобутират, называемый также у-аминомасляной кислотой (ГАМК). ГАМК увеличивает проницаемость постсинаптических мембран для К+ и тем самым отдаляет мембранный потенциал от порогового уровня, при котором возникает потенциал действия; таким образом, ГАМК - это тормозный нейромедиатор. ГАМК образуется при декарбок-силировании глутамата в реакции, катализируемой глутамат-декарбоксилазой (рис. 37.20).
Рис. 37.18. Путь биосинтеза катехоламиновых нейромедиаторов.
Нетрудно предугадать, что простетической группой этой декарбоксилазы служит пиридоксальфосфат. у-Аминобутират инактивируется путем трансаминирования с образованием полуальдегида янтарной кислоты, который далее окисляется в сукцинат.
Рис. 37.19. Инактивация норадреналина.
