न्यूरोट्रांसमीटर का संश्लेषण, पैकेजिंग और अपचय

रासायनिक रूप से संकेत देने के लिए एक न्यूरॉन को अपने ट्रांसमीटर का निर्माण करना चाहिए, इसे सिनैप्टिक वेसिकल्स में केंद्रित करना चाहिए, और, रिलीज के बाद, इसे फांक से हटाना चाहिए ताकि संकेत समाप्त हो जाए। यह विषय ट्रांसमीटर अणु के उस जीवन चक्र को कवर करता है: इसे उत्पन्न करने वाले जैवसंश्लेषक एंजाइम, वेसिकल्स को लोड करने वाले ट्रांसपोर्टर, और इसके कार्य को समाप्त करने और इसके बिल्डिंग ब्लॉक्स को रीसायकल करने वाले रीअपटेक और डिग्रेडेशन पाथवे।

Definition

न्यूरोट्रांसमीटर संश्लेषण, पैकेजिंग और अपचय जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का एक समूह है जिसके द्वारा एक न्यूरॉन अग्रदूतों से एक ट्रांसमीटर का उत्पादन करता है, इसे वेसिकुलर ट्रांसपोर्टरों के माध्यम से सिनैप्टिक वेसिकल्स में लोड करता है, और, रिलीज के बाद, इसे रीअपटेक ट्रांसपोर्टरों या डिग्रेडेटिव एंजाइमों द्वारा सिनैप्टिक फांक से साफ करता है।

Scope

यह विषय शास्त्रीय ट्रांसमीटरों के लिए रासायनिक संचरण के चयापचय पक्ष का सर्वेक्षण करता है — आहार या सेलुलर अग्रदूतों से संश्लेषण, ट्रांसपोर्टरों द्वारा वेसिकुलर पैकेजिंग, और रीअपटेक या एंजाइमी अपचय द्वारा निष्क्रियता। इसे जैव रसायन और शरीर विज्ञान के रूप में तैयार किया गया है और यह औषधीय खुराक या नैदानिक ​​सिफारिशें नहीं देता है।

Core questions

• प्रमुख न्यूरोट्रांसमीटर कैसे संश्लेषित होते हैं और किन अग्रदूतों से?
• ट्रांसमीटर सिनैप्टिक वेसिकल्स के अंदर कैसे केंद्रित होता है?
• रिलीज के बाद ट्रांसमीटर क्रिया कैसे समाप्त होती है?
• ट्रांसमीटर घटकों को पुन: उपयोग के लिए कैसे रीसायकल किया जाता है?

Key concepts

• दर-सीमित जैवसंश्लेषक एंजाइम (जैसे टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज, ग्लूटामिक एसिड डिकार्बोक्सिलेज, कोलीन एसिटाइलट्रांसफरेज)
• वेसिकुलर ट्रांसपोर्टर (VMAT, VGLUT, VGAT)
• प्लाज्मा-झिल्ली रीअपटेक ट्रांसपोर्टर (जैसे डोपामाइन, सेरोटोनिन, नॉरपेनेफ्रिन, GABA, ग्लूटामेट ट्रांसपोर्टर)
• एंजाइमी अपचय (एसिटाइलकोलिनेस्टेरेज, मोनोमाइन ऑक्सीडेज, कैटेकोल-ओ-मिथाइलट्रांसफरेज)
• अग्रदूत उपलब्धता और संश्लेषण विनियमन
• ट्रांसमीटर संकेतों का समापन और पुनर्चक्रण

Mechanisms

प्रत्येक शास्त्रीय ट्रांसमीटर विशिष्ट एंजाइमों द्वारा निर्मित होता है — उदाहरण के लिए, टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज के माध्यम से टायरोसिन से कैटेकोलामाइन, ग्लूटामिक एसिड डिकार्बोक्सिलेज के माध्यम से ग्लूटामेट से GABA, और कोलीन एसिटाइलट्रांसफरेज के माध्यम से कोलीन से एसिटाइलकोलाइन — एक दर-सीमित कदम के साथ जो आपूर्ति को नियंत्रित करता है। वेसिकुलर ट्रांसपोर्टर प्रोटॉन ग्रेडिएंट का उपयोग ट्रांसमीटर को इसकी सांद्रता ग्रेडिएंट के विपरीत वेसिकल्स में पंप करने के लिए करते हैं, जिससे क्वांटल पैकेट केंद्रित होता है। रिलीज के बाद, सिग्नल को प्लाज्मा-झिल्ली ट्रांसपोर्टरों के माध्यम से प्रीसिनैप्टिक टर्मिनल या आसपास की कोशिकाओं में रीअपटेक द्वारा, या फांक में एंजाइमी टूटने से समाप्त किया जाता है, जैसे एसिटाइलकोलिनेस्टेरेज एसिटाइलकोलाइन को हाइड्रोलाइज करता है; बरामद घटकों और टूटने वाले उत्पादों को फिर से नए संश्लेषण के लिए रीसायकल किया जाता है।

Clinical relevance

कई व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली दवाएं रीअपटेक ट्रांसपोर्टरों को अवरुद्ध करके, डिग्रेडेटिव एंजाइमों को बाधित करके, या अग्रदूतों की आपूर्ति करके इस चयापचय चक्र पर कार्य करती हैं, यही कारण है कि ट्रांसपोर्टर और चयापचय एंजाइम न्यूरोलॉजी और मनोरोग में केंद्रीय औषधीय लक्ष्य हैं। यह प्रविष्टि अंतर्निहित जैव रसायन का वर्णन करती है जिसे ऐसे एजेंट संशोधित करते हैं और यह नुस्खे मार्गदर्शन के बजाय संदर्भ पृष्ठभूमि है।

History

ट्रांसमीटर संश्लेषण और निष्क्रियता के जैव रासायनिक मार्ग बीसवीं शताब्दी के मध्य में विकसित किए गए थे, जिसमें जूलियस एक्सलरोड का नोबेल-मान्यता प्राप्त कार्य कैटेकोलामाइन के रीअपटेक और एंजाइमी निपटान पर शामिल था। वेसिकुलर और प्लाज्मा-झिल्ली ट्रांसपोर्टरों के बाद के आणविक क्लोनिंग ने इस बात का विस्तृत विवरण दिया कि ट्रांसमीटरों को कैसे पैक और साफ किया जाता है।

Key figures

• Julius Axelrod
• Solomon Snyder

Seminal works

• nicoll-1990
• fleckenstein-2007

Frequently asked questions

एक न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को कैसे समाप्त किया जाता है?

जारी किए गए ट्रांसमीटर को या तो झिल्ली ट्रांसपोर्टरों के माध्यम से प्रीसिनैप्टिक टर्मिनल या पड़ोसी कोशिकाओं में पुन: अवशोषण द्वारा, या एंजाइमी टूटने से, जैसे एसिटाइलकोलिनेस्टेरेज तेजी से एसिटाइलकोलाइन को हाइड्रोलाइज करता है, फांक से हटा दिया जाता है।

प्रत्येक न्यूरोट्रांसमीटर में दर-सीमित सिंथेटिक कदम क्यों होता है?

एक एकल धीमी एंजाइमी कदम, जैसे कैटेकोलामाइन के लिए टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज, उत्पादन की समग्र दर निर्धारित करता है, एक नियंत्रण बिंदु प्रदान करता है जिसे न्यूरॉन ट्रांसमीटर आपूर्ति को मांग से मिलाने के लिए विनियमित कर सकता है।