पश्च-सिनैप्टिक ग्राही और सिनैप्टिक एकीकरण

पश्च-सिनैप्टिक ग्राही लक्ष्य कोशिका पर मौजूद वे प्रोटीन होते हैं जो मुक्त न्यूरोट्रांसमीटर का पता लगाते हैं और उसके बंधन को एक शारीरिक प्रतिक्रिया में परिवर्तित करते हैं। इन्हें मोटे तौर पर दो वर्गों में बांटा गया है: आयनोट्रोपिक ग्राही, जो लिगैंड-गेटेड आयन चैनल होते हैं और मिलीसेकंड के भीतर कार्य करते हैं, और मेटाबोट्रोपिक ग्राही, जो जी प्रोटीन से जुड़ते हैं और द्वितीयक संदेशवाहकों के माध्यम से अधिक धीरे-धीरे कार्य करते हैं। इन ग्राहियों के गुण पश्च-सिनैप्टिक संकेत के चिह्न, आकार और समय-सीमा को निर्धारित करते हैं।

Definition

एक पश्च-सिनैप्टिक न्यूरोट्रांसमीटर ग्राही एक झिल्ली प्रोटीन है जो एक विशिष्ट ट्रांसमीटर को बांधता है और उस बंधन को या तो सीधे एक आयन चैनल को गेट करके (आयनोट्रोपिक) या जी प्रोटीन (मेटाबोट्रोपिक) के माध्यम से इंट्रासेलुलर सिग्नलिंग कैस्केड को सक्रिय करके प्रसारित करता है, जिससे लक्ष्य कोशिका की उत्तेजना या जैव रसायन बदल जाता है।

Scope

यह विषय प्रमुख न्यूरोट्रांसमीटर ग्राही परिवारों, आयनोट्रोपिक और मेटाबोट्रोपिक सिग्नलिंग के बीच के अंतर, ग्राही प्रकार कैसे उत्तेजक या निरोधात्मक प्रभाव निर्धारित करता है, और परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले विभवों को पश्च-सिनैप्टिक न्यूरॉन द्वारा कैसे संकलित किया जाता है, को शामिल करता है। इसे शरीर विज्ञान और औषध विज्ञान की पृष्ठभूमि के रूप में प्रस्तुत किया गया है, न कि उपचार मार्गदर्शन के रूप में।

Core questions

• आयनोट्रोपिक और मेटाबोट्रोपिक ग्राहियों में क्या अंतर है?
• ग्राही प्रकार कैसे निर्धारित करता है कि एक सिनैप्स उत्तेजक है या निरोधात्मक?
• ग्राही गतिकी पश्च-सिनैप्टिक विभव को कैसे आकार देती है?
• पश्च-सिनैप्टिक न्यूरॉन पर कई सिनैप्टिक इनपुट को कैसे एकीकृत किया जाता है?

Key concepts

• आयनोट्रोपिक (लिगैंड-गेटेड) ग्राही
• मेटाबोट्रोपिक (जी-प्रोटीन-युग्मित) ग्राही
• ग्लूटामेट ग्राही (एएमपीए, एनएमडीए, काइनेट)
• गाबा और ग्लाइसिन ग्राही
• एसिटाइलकोलाइन, डोपामाइन और सेरोटोनिन ग्राही
• द्वितीयक संदेशवाहक और संकेत पारगमन
• ग्राही असंवेदीकरण
• सिनैप्टिक एकीकरण और संकलन

Key theories

आयनोट्रोपिक बनाम मेटाबोट्रोपिक पारगमन

तेज संचरण लिगैंड-गेटेड आयन चैनलों का उपयोग करता है जो मिलीसेकंड के भीतर खुलते हैं, जबकि धीमा, मॉड्यूलेटरी संचरण द्वितीयक संदेशवाहकों के माध्यम से कार्य करने वाले जी-प्रोटीन-युग्मित ग्राहियों का उपयोग करता है; एक ही ट्रांसमीटर दोनों वर्गों के माध्यम से कार्य कर सकता है।

Mechanisms

जब ट्रांसमीटर एक आयनोट्रोपिक ग्राही को बांधता है, तो ग्राही का आंतरिक चैनल खुल जाता है, जिससे आयन प्रवाह होता है जो मिलीसेकंड के भीतर झिल्ली को विध्रुवित या अतिध्रुवित करता है; ग्लूटामेट-गेटेड एएमपीए (AMPA) और एनएमडीए (NMDA) चैनल तीव्र उत्तेजना को मध्यस्थ करते हैं, जबकि गाबा (GABA)- और ग्लाइसिन-गेटेड क्लोराइड चैनल तीव्र अवरोधन को मध्यस्थ करते हैं। मेटाबोट्रोपिक ग्राही इसके बजाय जी प्रोटीन को सक्रिय करते हैं जो द्वितीयक संदेशवाहकों के माध्यम से एंजाइमों और आयन चैनलों को संशोधित करते हैं, जिससे धीमी और लंबे समय तक चलने वाले प्रभाव उत्पन्न होते हैं, जैसा कि कई डोपामाइन और मस्कैरिनिक एसिटाइलकोलाइन ग्राहियों के लिए देखा जाता है। पश्च-सिनैप्टिक न्यूरॉन अपने डेंड्राइट और सोमा (soma) में उत्पन्न होने वाले उत्तेजक और निरोधात्मक विभवों को स्थान और समय में संकलित करता है, और ट्रिगर ज़ोन पर शुद्ध झिल्ली विभव यह निर्धारित करता है कि एक क्रिया विभव उत्पन्न होगा या नहीं।

Clinical relevance

न्यूरोट्रांसमीटर ग्राही चिकित्सा में सबसे आम दवा लक्ष्यों में से हैं और कई न्यूरोएक्टिव और साइकोएक्टिव एजेंटों के कार्य स्थल हैं, क्योंकि एगोनिस्ट और विरोधी ट्रांसमीटर प्रभावों की नकल या उन्हें अवरुद्ध कर सकते हैं। यह प्रविष्टि ग्राही शरीर विज्ञान का वर्णन करती है जिससे ऐसे एजेंट जुड़ते हैं और इसे नुस्खे या नैदानिक सलाह के बजाय संदर्भ पृष्ठभूमि के रूप में अभिप्रेत है।

History

बीसवीं शताब्दी में अग्रणी, उनके चयनात्मक एगोनिस्ट और विरोधियों द्वारा ग्राहियों का औषधीय वर्गीकरण, आणविक क्लोनिंग के लिए मार्ग प्रशस्त किया जिसने ग्राही परिवारों की उपइकाई संरचना और संरचना का खुलासा किया। तुलनात्मक शारीरिक कार्य ने आयनोट्रोपिक-मेटाबोट्रोपिक विभाजन स्थापित किया, और ग्लूटामेट और डोपामाइन ग्राहियों की विस्तृत संरचनात्मक और कार्यात्मक समीक्षाओं ने आधुनिक ग्राही मानचित्र को समेकित किया।

Key figures

• Roger Nicoll
• Robert Malenka
• Stephen Traynelis

Seminal works

• nicoll-1990
• traynelis-2010
• beaulieu-2011

Frequently asked questions

एक आयनोट्रोपिक और एक मेटाबोट्रोपिक ग्राही में क्या अंतर है?

एक आयनोट्रोपिक ग्राही स्वयं एक आयन चैनल होता है जो ट्रांसमीटर के बंधने पर खुलता है, जिससे एक तीव्र प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है, जबकि एक मेटाबोट्रोपिक ग्राही जी प्रोटीन और द्वितीयक संदेशवाहकों के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से संकेत देता है, जिससे धीमी और अधिक मॉड्यूलेटरी प्रभाव उत्पन्न होते हैं।

एक ही न्यूरोट्रांसमीटर एक सिनैप्स पर उत्तेजक और दूसरे पर निरोधात्मक कैसे हो सकता है?

प्रभाव ग्राही और उन आयनों पर निर्भर करता है जिन्हें वह प्रवेश देता है, न कि केवल ट्रांसमीटर पर; उदाहरण के लिए, धनायन-पारगम्य ग्राहियों पर कार्य करने वाला ग्लूटामेट उत्तेजित करता है, जबकि क्लोराइड-पारगम्य ग्राहियों पर कार्य करने वाला गाबा आमतौर पर रोकता है।