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→モノアミンとは
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==モノアミンとは== | ==モノアミンとは== | ||
神経科学において、モノアミンとは、主に[[セロトニン]]（[[wikipedia:ja:インドール|インドール]]アミンの一種）、および[[ドーパミン]]、[[ノルアドレナリン]]、[[アドレナリン]]（この3つは[[カテコールアミン]]の一種）を主に指す。また、[[ヒスタミン]]もモノアミン神経伝達物質の一種である。これらは神経系において、[[神経伝達物質]]または[[神経修飾物質]] | 神経科学において、モノアミンとは、主に[[セロトニン]]（[[wikipedia:ja:インドール|インドール]]アミンの一種）、および[[ドーパミン]]、[[ノルアドレナリン]]、[[アドレナリン]]（この3つは[[カテコールアミン]]の一種）を主に指す。また、[[ヒスタミン]]もモノアミン神経伝達物質の一種である。これらは神経系において、[[神経伝達物質]]または[[神経修飾物質]]（neuromodulator）として働く。主要な共通する特徴は以下の通りである。 | ||
=== 構造 === | === 構造 === | ||
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アミノ基 を一つ持つ(図)。セロトニンはインドール基をもつので、インドールアミンといえる。またドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンはカテコール基をもつので、カテコールアミンとも呼ばれる。 | アミノ基 を一つ持つ(図)。セロトニンはインドール基をもつので、インドールアミンといえる。またドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンはカテコール基をもつので、カテコールアミンとも呼ばれる。 | ||
=== | ===合成=== | ||
カテコールアミンおよびインドールアミン（セロトニン、ドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリン）の合成には、[[テトラヒドロビオプテリン]]（BH4）が必須である。すなわち、セロトニン生合成の律速酵素は[[トリプトファン水酸化酵素]]、またカテコールアミン生合成の律速酵素は[[チロシン水酸化酵素]]であるが、いずれもBH4を補酵素とする<ref name="ref3"><pubmed> 10727395 </pubmed></ref>。 | |||
BH4はGTPより[[GTP cyclohydrolase 1]]（GCH1）、[[6-Pyruvoyltetrahydrobiopterin synthase (PTS)]]、[[Sepiapterin reductase（SPR]]）の3つの酵素により生合成される<ref name="ref3" />。 | |||
===小胞性トランスポーター=== | |||
モノアミンのシナプス小胞への取り込みは、[[vesicular monoamine transporter]] (vMAT)ファミリーが担う。[[vMAT1]]、[[vMAT2]]からなり、vMAT1はおもに[[副腎]]の[[クロム親和性細胞]]、vMAT2は神経細胞で発現している。vMATはH<sup>+</sup>との[[交換輸送]]によりモノアミンを小胞内に蓄積させる<ref name="ref4"><pubmed> 11099462 </pubmed></ref>。 | |||
===再取り込み=== | |||
細胞外のモノアミンの再取り込みは、[[セロトニントランスポーター]]（SERT）、[[ドーパミントランスポーター]]（DAT）、[[ノルエピネフリントランスポーター]]（NET）などが行うが、各トランスポーターは他のモノアミンを取り込む能力も有する。シナプス間隙におけるモノアミン濃度の調節は、再取り込みの寄与が高い<ref name="ref5"><pubmed> 10769386 </pubmed></ref>。 | |||
===代謝分解=== | |||
モノアミンの代謝分解においては、[[モノアミン酸化酵素]]（monoamine oxidase, MAO）が共通して重要な酵素である。MAOはモノアミンの[[アミノ基]]を[[アルデヒド基]]に酸化する。MAOは[[ミトコンドリア]]外膜に局在し、細胞内のノルアドレナリン（再取込みされたものを含む）の分解に関与する。ただしMAOに比べてvMAT2の方がノルアドレナリンに対する親和性がずっと高いため、シナプス小胞への取り込みの方がMAOによる分解よりも優先されると考えられる<ref name="ref6"><pubmed> 16552415</pubmed></ref>。MAOにはMAO-AとMAO-Bがあり、二つの別の遺伝子によりコードされている。MAO-AとMAO-Bはモノアミン作動性神経細胞およびグリア細胞に発現しているが、発現量は細胞の種類により異なり、また動物種によっても違いが見られる<ref name="ref6" />。 | |||
===神経調節因子としての機能 === | |||
モノアミン神経伝達物質は脳・神経機能を「修飾（modulate）」すると言われる。すなわち、例えば代表的な神経伝達物質である[[グルタミン酸]]は、[[イオンチャンネル]]型[[グルタミン酸受容体]]を介して速い神経興奮を引き起こし、また短期・長期の可塑性を示す（[[シナプス可塑性]]）。一方、モノアミン神経伝達物質は、神経細胞の興奮性やシナプス可塑性を様々な経路を介して調節し、脳機能に影響を与えると考えられている。 | モノアミン神経伝達物質は脳・神経機能を「修飾（modulate）」すると言われる。すなわち、例えば代表的な神経伝達物質である[[グルタミン酸]]は、[[イオンチャンネル]]型[[グルタミン酸受容体]]を介して速い神経興奮を引き起こし、また短期・長期の可塑性を示す（[[シナプス可塑性]]）。一方、モノアミン神経伝達物質は、神経細胞の興奮性やシナプス可塑性を様々な経路を介して調節し、脳機能に影響を与えると考えられている。 | ||