トランスミッターグルタミン酸およびGABAの前駆体としてのグルタミンとTCAサイクル成分の利用

現在のレビューでは、（1）星状細胞のグルタミン合成がニューロン中のGABAの合成に不可欠であるという証拠が提示されています。（2）アラニンの存在下でのアルファケトグルタル酸（アミノ基ドナーとして）は、トランスミッターグルタミン酸の合成の前駆体としてグルタミンに置き換えることができますが、送信機GABAの前駆体としてではありません。（3）アルファケトグルタル酸塩とアラニンとグルタミンを利用するための核内代謝経路に違いがあり、（4）アラニンは、グルタマテジシックニューロンの酸化的代謝の基質としても機能します。グルタミン酸作動性およびGABA作動性ニューロンにおけるトランスミッターグルタミン酸およびGABAの前駆体の供給は、グルタミンまたはアルファケトグルタル酸塩に加えて、トランスミッター前駆体としてのL-アラニン機能に関係なく、星状細胞の代謝プロセスに依存することを強調する必要があります。星状細胞との相互作用が不可欠である主な理由は、トリアルボンシル酸サイクル中間体の正味合成のための脳の主要な酵素であるピルビン酸カルボキシラーゼとグルタミン酸塩のグルタミンを形成する酵素であるグルタミンシンテターゼの両方が星状体に特異的に位置することです。ニューロンで。

In the present review evidence is presented that (1) glutamine synthesis in astrocytes is essential for synthesis of GABA in neurons; (2) alpha-ketoglutarate in the presence of alanine (as an amino group donor) can replace glutamine as a precursor for synthesis of transmitter glutamate, but maybe not as a precursor for transmitter GABA; (3) differences exist in the intraneuronal metabolic pathways for utilization of alpha-ketoglutarate plus alanine and of glutamine, and (4) alanine also functions as a substrate for oxidative metabolism in glutamatergic neurons. It should be emphasized that the supply of precursors for transmitter glutamate and GABA in glutamatergic and GABAergic neurons depends on metabolic processes in astrocytes regardless whether glutamine or alpha-ketoglutarate plus L-alanine function as the transmitter precursors. The key reason that an interaction with astrocytes is essential is that both pyruvate carboxylase, the major enzyme in the brain for net synthesis of tricarboxylic acid cycle intermediates, and glutamine synthetase, the enzyme forming glutamine from glutamate, are specifically located in astrocytes, but not in neurons.