検索あなたには「このページの編集」を行う権限がありません。このページのソースの閲覧やコピーができます。タンパク質を構成する[[wikipedia:ja:アミノ酸|アミノ酸]]の一つであり、[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]を初めとする動物においては[[wikipedia:ja:非必須アミノ酸|非必須アミノ酸]]、即ち他の[[wikipedia:ja:有機化合物|有機化合物]]から合成する事が出来るアミノ酸である。[[wikipedia:ja:脊椎動物|脊椎動物]][[中枢神経系]]での主要な[[神経伝達物質]]である。[[wikipedia:ja:節足動物|節足動物]]では、[[神経筋接合部]]に於ける神経伝達物質である。[[イオンチャネル型グルタミン酸受容体|イオンチャネル型]]、[[代謝活性型グルタミン酸受容体|代謝活性型]]の2種類の[[グルタミン酸受容体]]を介して作用し、主要な[[興奮性伝達]]を担う。一方で、過剰な活性は[[神経細胞死]]を引き起こす。グルタミン酸性シナプスの異常により[[統合失調症]]、[[自閉症]]が引き起こされるとも考えられている。1931;9:169–318</ref>。PDF]</ref>。神経組織への影響に初めて気づいたのは[[wikipedia:ja:林髞|林髞]]であった。PDF]</ref>。</pubmed></ref>。この神経興奮作用と神経変性作用は現在では[[神経伝達物質]]としての機能に密接に関連した現象である事が判っているが、当時はその関係は思いもよらなかった。[[中枢神経]]組織内にあまりに多く含まれていたのが一つの原因である。そのため、早期に神経伝達物質として考えられていた[[カテコールアミン]]、[[アセチルコリン]]などとと比較して神経伝達物質であると確立されるのは遅れた。うまみ物質が神経伝達物質として機能するのは偶然ではなかろう。グルタミン酸受容体の構造は、[[wikipedia:ja:細菌|細菌]]で見いだされるアミノ酸結合タンパク質と相同性がある。10617203</pubmed></ref>。その事から単細胞生物で栄養源の探索や細胞内取り込みに機能していたアミノ酸結合タンパク質がチャネル活性を得て、それが多細胞となった時に伝達物質として機能するようになったものと想像される。PDF]</ref>。したがって、拮抗薬の存在が必須であるが、その開発は遅れていた。Watkins]]らは系統的に直鎖状のグルタミン酸分子の変異体を作ってグルタミン酸と作用を比較した。その結果、[[アスパラギン酸|<small>D</small>-アスパラギン酸]]の[[wikipedia:ja:アミノ基|アミノ基]]にさらに[[wikipedia:ja:メチル基|メチル基]]がついた[[N-メチル-D-アスパラギン酸|N-メチル-<small>D</small>-アスパラギン酸]](NMDA)が、グルタミン酸と比較して数十倍に上る活性を持つ事を見いだした。[[AP5]])がその働きを特異的に抑える事に気づいた。この事から、グルタミン酸受容体にはNMDA型ならびに非NMDA型がある事を提唱した。現在に至るまで神経系での機能を解明する道具として使われている。fig1.png|thumb|right|300px|'''図1.興奮性アミノ酸'''<br>薬理学的特性により分類してある。いずれもグルタミン酸受容体作動薬として機能する。例'''<br>CNQXはカイニン酸型受容体も阻害する。simplex'']])の有効成分がそれぞれ、[[キスカル酸]]、[[カイニン酸]]であると同定した。この両者は別々な[[受容体]]を活性化した。これにより[[イオンチャネル型グルタミン酸受容体]]はNMDA型、キスカル酸型、カイニン酸の3つに分けられる事が示された。</pubmed></ref>と[[代謝活性型グルタミン酸受容体]]と呼ばれるようになった。神経細胞内に取り込み、さらに[[シナプス小胞]]内に貯蔵するための[[トランスポーター]]も分子として同定され、グルタミン酸の中枢神経系における神経伝達物質としての機能は確固たるものとなった。グルタミン酸様の構造と機能を持つ小分子をまとめて[[興奮性アミノ酸]]という。神経組織に内在性の物([[アスパラギン酸]])とそうでない物(カイニン酸、キスカル酸など)共にそう呼称される。1個の[[wikipedia:ja:アミノ基|アミノ基]]と2個の[[wikipedia:ja:カルボニル基|カルボニル基]]をもつ[[wj:アミノ酸|&alpha;アミノ酸]]である。水にある程度溶け、溶液は酸性である。溶解度を上げたいときは、同濃度の[[wikipedia:ja:水酸化ナトリウム基|水酸化ナトリウム]]を加えるか、一ナトリウム塩を用いる。同じ理由により、タンパク質に埋め込まれた場合も、酸性の側鎖となる。acid)に次第に変化していくため、長期には凍結保存するか、粉末から用時調整する。ピログルタミン酸を除去するのには[[wikipedia:ja:イオン交換樹脂|イオン交換樹脂]]を用いる。購入した<nowiki>[</nowiki><sup>3</sup>H<nowiki>]</nowiki>-グルタミン酸などを用いる時にはこの操作が必要な場合もある。5124307</pubmed></ref>。1989</ref>。*[[wikipedia:ja:α-ケトグルタル酸|α-ケトグルタル酸]]から[[wikipedia:ja:アミノ基転移酵素|アミノ基転移酵素]]の働きによりその他のL-アミノ酸からアミノ基の転移を受け合成。22589238</pubmed></ref>。3.5.1.2)の作用により合成。1.5.1.12)により[[wikipedia:ja:グルタミン酸-5-セミアルデヒド|グルタミン酸-5-セミアルデヒド]]を介してグルタミン酸となる。1.5.1.2)の作用でP5Cが産生される。このように複数の経路があるが、どの経路がどの程度寄与しているかは詳細には判っていない。して使われたグルタミン酸のリサイクリングに重要であると考えられている。VGluT)によって濃縮される。(SLC)ファミリータンパク質]]に属する([[VGluT1]]=[[SLC17A7]]、[[VGluT2]]=[[SLC17A6]]、[[VGluT3]]=[[SLC17A8]])。21612282</pubmed></ref>。いずれも同じく小胞上にある[[顆粒型F0F1-ATPase|顆粒型F<sub>0</sub>F<sub>1</sub>-ATPase]]によって作られる[[wikipedia:ja:プロトン|プロトン]]濃度勾配とそれによって生じた電位勾配をを利用して[[wikipedia:ja:細胞質|細胞質]]側から顆粒内へグルタミン酸を濃縮する。グルタミン酸神経伝達のうち、早い成分を担っているのが[[イオンチャネル型グルタミン酸受容体]]である。脊椎動物では[[wikipedia:ja:カチオン|カチオン]][[チャネル]]である興奮性のグルタミン酸受容体のみである。興奮性グルタミン酸受容体は次の3種に大きく分けられる。いずれも、大きな細胞外ドメインに3つの膜貫通領域(M1、M3、M4)とそれに挟まれた膜にループ状に埋め込まれるM2領域、細胞内ドメインからなる。テトラマーを形成する。(AMPA)からAMPA型グルタミン酸受容体といわれるようになった。拮抗阻害薬にはCNQX、NBQXがよく用いられる。:AMPA型グルタミン酸受容体は、通常の場合、膜電位によらず機能する。そのため、静止膜電位付近のシナプス伝達を担っている。チャネルはNa<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>に対して透過性が高い。:GluA1-4(以前はGluR1-4と呼ばれていた)の4つのサブタイプがあり、リガンド結合領域がFLIP型、FLOP型の[[wikipedia:ja:選択的スプラインシング|選択的スプラインシング]]、またサブタイプによっては細胞内ドメインも選択的スプラインシングを受ける。:GluA2サブユニットではチャネル壁を構成する一つのアミノ酸が[[wikipedia:ja:mRNA|mRNA]]の編集によりグルタミンから[[wikipedia:ja:アルギニン|アルギニン]]に変化する。その他のサブユニットではグルタミンのままである。このため、GluA2を含む受容体と含まない受容体では[[wikipedia:ja:整流|整流]]特性、[[wikipedia:ja:イオン|イオン]]透過性がかわっている。''詳細は[[AMPA型グルタミン酸受容体]]の項目参照。(KA1-2)からなる。AMPA型受容体、NMDA型受容体と比較して中枢神経系での伝達の寄与は小さい。10049997</pubmed></ref>。:NMDAにより特異的に活性化される。[[拮抗的阻害剤]]としては、<small>D</small>-AP5、<small>D</small>-CPP(<small>D</small>-AP7を環状化したもの)、[[非拮抗的阻害剤]]としては[[MK801]]、[[フェンサイクリジン]]、[[ケタミン]]などが知られている。[[コアゴニスト]]として[[グリシン]]または[[D-セリン|<small>D</small>-セリン]]を必要とする。:通常[[静止膜電位]]付近では、Mg<sup>2+</sup>によりチャネルが塞がれており、活性化にはある程度の[[脱分極]]が必要である。そのため、ある程度の神経活動がある時にのみ活動する。AMPA型受容体とは異なり、Ca<sup>2+</sup>透過性が高く、活性化により細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度が上昇する。[[シナプス可塑性]]にはこのCa<sup>2+</sup>が必須である。:通常[[GluN1]]([[NR1]])、[[GluN2A]]-[[GluN2D|D]]([[NR2A]]-[[NR2D|D]])から構成される。規定していると考えられる。一部は[[GluN3A]],[[GluN3B|B]]([[NR3A]],[[NR3B|B]])サブユニットも含むと考えられる。</pubmed></ref>。</pubmed></ref>、実際に神経組織で、グリシン受容体として機能しているかは不明である。</pubmed></ref>。この場合、神経細胞の脱分極を抑制する。この受容体は、脊椎動物のグルタミン酸受容体とは別のファミリーであり、グリシン受容体にた五量体構造をとる。無脊椎動物では神経細胞に発現し、行動制御に関わる他、腸管糞[[線虫]]症の経口[[wj:駆虫薬|駆虫薬]]、[[wj:疥癬|疥癬]]、[[wj:毛包虫症|毛包虫症]]治療薬である[[wj:イベルメクチン|イベルメクチン]]の標的分子として重要である。[[Gタンパク質共役受容体]]の一つであるが、[[ロドプシン]]との相同性はほとんどない。''詳細は[[代謝活性型グルタミン酸受容体]]の項目参照。(Cキナーゼ)経路につながる。[[mGluR1]]と[[mGluR5]]により構成される。[[TRPチャネル]]を介し、[[遅いシナプス伝達]]に関与する。[[trans-ACPD|''trans''-ACPD]]、[[DCG-IV]]により活性化され、[[cAMP]]産生を抑制する。[[カリウムチャネル#Gタンパク質活性化カリウム(GIRK)チャネル|Gタンパク質活性化カリウムチャネル]]([[GIRK]])を活性化する事により、シナプス前部にて[[自己受容体]]として機能する。[[mGluR2]]と[[mGluR3]]が属する。[[L-AP4|<small>L</small>−AP4]]により活性化され、cAMP産生を抑制する。サブグループIIと同様にGIRKを活性化する。[[mGluR4]]、[[mGluR6]]、[[mGluR7]]、[[mGluR8]]が属する。[[EAAT]])によって細胞内へ取り込まれる事で不活化される。EAATはVGluTと同じくSLCタンパク質スーパーファミリーに属し、1-5までのサブタイプが存在する。[[EAAT1]]と[[EAAT2|2]]はグリア細胞に存在し、[[EAAT3|3]]、[[EAAT4|4]]はニューロン、[[EAAT5|5]]は[[網膜]]に存在する。取り込みに要するエネルギーはEAAT1-3は細胞膜内外のNa<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>勾配、EAAT4、5はCl<sup>-</sup>勾配を用いている。神経細胞膜に存在するEAATにより取り込まれたグルタミン酸は再利用される。synthase:GS)の働きでグルタミンに変換された後、神経細胞に取り込まれ、その中で再度グルタミン酸に変換された上で、再利用される。殆どの早い興奮性伝達物質を担っている他、遅いシナプス伝達の一部も担う。そのため、上位中枢から[[脊髄]]に至るまで、グルタミン酸性神経細胞、並びにグルタミン酸性シナプスは広く分布している。主なグルタミン酸性神経細胞には以下のようなものがある。アセチルコリン、カテコールアミンや[[神経ペプチド]]は分布が限局しており、中枢神経では神経調節的に働くと考えられる。一方で、脊椎動物ではアセチルコリンで担われる神経筋接合部での興奮性伝達は、無脊椎動物では神経筋接合部もグルタミン酸によって担われている。このため、カイニン酸を含む海人草抽出成分が、駆虫薬として用いられる。神経細胞の過剰な興奮は過剰なカルシウムの細胞内流入を引き起こし、細胞死を引き起こす。脳虚血では、シナプス前部からグルタミン酸が異常に流出し、神経細胞が死滅すると考えられている<ref><pubmed>12559388</pubmed></ref>。''詳細は、[[興奮毒性]]の項目参照。[[wikipedia:ja:ムラサキガイ|ムラサキガイ]]のもつ毒である[[ドウモイ酸]]は徳之島では駆虫薬としても用いられる興奮性アミノ酸の一つであり、カイニン酸型受容体のアゴニストとして機能する。珪藻により産生されるが、生物濃縮がかかりムラサキガイを初めとする海産生物に多量に含まれる事がある。</pubmed></ref>。これが[[wikipedia:ja:貝毒|貝毒]]による[[wikipedia:ja:食中毒|食中毒]]の病態機序と考えられている。168-216(2012)</ref>。242-256</ref>。血中へ入っても脳血液関門を越える事がないので、生理的条件下で中枢神経細胞に影響を与えるとは考えにくい。日本国内外での公的機関による[[wikipedia:ja:食品添加物|食品添加物]]としての安全性評価の結果では毒性は否定され、現在では摂取量には特に上限を設けられていない。[[wikipedia:ja:ゲノム|ゲノム]]解析の結果より、[[自閉症]]関連遺伝子が同定された。それの中に[[Shank]]、[[ニューロリギン]]、[[ニューレキシン]]といった、グルタミン酸性シナプスの構成要素が見いだされている<ref><pubmed>22503632</pubmed></ref><ref><pubmed>20531469</pubmed></ref><ref><pubmed>17173049</pubmed></ref><ref><pubmed>18923512</pubmed></ref>。Shankはシナプス後部で[[Homer]]と共に[[シナプス後膜肥厚]]のframeworkを形成する。ニューロリギンは、[[GKAP]]と[[PSD-95]]を介し、Shankと結合し、一方、[[シナプス前部]]のニューレキシンと結合する(図4)。[[モデル動物]]においても、社会性の異常などが認められ、それは薬理学的なグルタミン酸伝達の増強によって是正される。この事は、中枢神経系におけるグルタミン酸性シナプス伝達の異常が[[自閉症]]を引き起こしている事を示唆する。これはごく一部の患者でしか認められず、自閉症全体を説明するものではない事に注意を要する。麻酔薬として開発された[[フェンサイクリジン]](俗に[[エンジェルダスト]]とも呼ばれる)が統合失調症の症状にた幻覚などを示す事が知られていた。</pubmed></ref>。</pubmed></ref><ref><pubmed>12559388</pubmed></ref>。</pubmed></ref>。現在、コアゴニストを用いてNMDA型受容体の機能を増強する事で統合失調症の症状が改善しないかが試みられている。''詳細は[[グルタミン酸仮説(統合失調症)]]の項目参照。脳科学辞典について免責事項モバイルビュ。