Lexikon der Neurowissenschaft: ligandengesteuerte Ionenkanäle
ligandengesteuerte Ionenkanäle [von latein. ligare = verbinden], intrinsische Ionenkanäle, Eligand gated ion channels, ligand operated channels (Abk. LOC),Ionenkanäle, die nach Bindung von bestimmten Molekülen (Liganden) öffnen. Im engeren Sinn umfassen sie nur solche Kanäle, die Liganden von der extrazellulären Seite her binden. Ionenkanäle, die von auf der cytoplasmatischen Seite bindenden Liganden aktiviert werden, werden als second messenger-gesteuerte Ionenkanäle bezeichnet ( siehe Abb. ). Aktivatoren von LOC sind die Überträgerstoffe der schnellen erregenden (L-Glutamat [Glutaminsäure], Acetylcholin, Serotonin) oder hemmenden (GABA und Glycin) synaptischen Übertragung. Die meisten ligandengesteuerten Kanäle sind heteropentamer, setzen sich also aus fünf häufig nicht identischen Untereinheiten zusammen. Die meisten Neurotransmitter aktivieren außer den LOC auch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren mit einem sogenannten Siebenhelix-Motiv. – Erregende ligandengesteuerte Ionenkanäle sind meist wenig selektive Kationenkanäle, die Na+, K+ und Ca2+ permeieren lassen. L-Glutamat aktiviert Kanäle vom AMPA-, Kainat- oder NMDA-Typ (Glutamatrezeptoren). Die durch Acetylcholin aktivierten Kanäle werden als nicotinische Acetylcholinrezeptoren, die durch Serotonin aktivierten als 5-HT3 Rezeptoren (Serotoninrezeptoren) bezeichnet. Alle bekannten hemmenden ligandengesteuerten Ionenkanäle sind Chloridkanäle. Sie werden durch γ-Aminobuttersäure (GABA) oder Glycin aktiviert. Die zugrunde liegenden Rezeptoren werden als GABAA- und Glycinrezeptoren bezeichnet.
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ligandengesteuerte Ionenkanäle
Ligandengesteuerte Ionenkanäle i.w.S. werden unterschieden in:
a ligandengesteuerte Ionenkanäle i.e.S. (direkte Aktivierung von Ionenkanälen durch Botenstoffe):Kanalmolekül und Transmitterrezeptor bilden eine Einheit, Binden des Botenstoffs führt zum Öffnen des Kanals; z.B beim nicotinischen Acetylcholinrezeptor.
bsecond messenger-gesteuerte Ionenkanäle (Modulation der Ionenkanalfunktion): Der Rezeptor für den physiologischen Stimulus ist ein räumlich getrenntes Molekül, das mit dem Kanal über diffusible intrazelluläre second messenger kommuniziert (Signaltransduktion) und somit Kanäle nicht direkt aktiviert, sondern deren Funktion beeinflußt. Eine solche Modulation von Ionenkanälen ist auch bei spannungsabhängigen Kanälen möglich.
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