アルコールによるGABAA受容体機能の変調：サブユニット組成の影響とエタノールの微分効果

密接に関連するアルコールは、脂質溶解度の違いによって予測されていないGABAA受容体機能に影響を与えるという仮説をテストしようとしました。ヒトGABAA受容体のクローニングされたサブユニットをアフリカアキセノパス卵母細胞で発現し、2電極電圧クランプ記録を使用して、異なるアルコールの存在下および非存在下でGABAに対する膜電流応答を定量化しました。1-ブタノールと2-ブタノールは、アルファ1ベータ2ガンマ2Lおよびアルファ2ベータ2ガンマ2L受容体アイソフォームを発現する卵母細胞の20ミクロムGABAに対する反応を特異的に増強しました。アルファ1ベータ2ガンマ2L受容体コンストラクトでは、1-ブタノールはGABAA受容体機能を増強するために2-ブタノールよりも強力でしたが、2-ブタノールはより大きな効果がありました。アルファ2ベータ2ガンマ2L受容体コンストラクトでは、1-ブタノールと2-ブタノールが等量性でしたが、2-ブタノールは再び効果が高かった。アルファ2ベータ2受容体コンストラクトでは、1-ブタノールと2-ブタノールの両方が、3ミクロムGABAに対する現在の応答の大きな増強を生成しました。ガンマ2Lサブユニットの非存在下でのGABA応答のブタノール増強の有効性は大きかったが、効力は大幅に低下した。アルファ1ベータ2ガンマ2L受容体コンストラウムにおけるエタノール増強GABA応答の低濃度（20 mm）。GABAA受容体機能のエタノール増強は、コントロールGABA応答を変化させなかった濃度（0.5 microM）でベンゾジアゼピン受容体の部分逆アゴニストRO15-4513によって完全にブロックされました。対照的に、RO15-4513は、N-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、1-ヘプタノール、またはプロポフォール（2,6-ジイソプロピルフェノール）によって誘導されるGABAA受容体活性の増強をブロックしませんでした。これらの結果は、アルコールがGABAA受容体と特異的な相互作用を持ち、エタノールが他の長い鎖アルコールによって共有されないユニークな効果を持つ可能性があることを示唆しています。

We sought to test the hypotheses that closely related alcohols would have effects on GABAA receptor function that were not predicted by differences in lipid solubility, and that the subunit structure of the GABAA receptor would significantly affect the actions of different alcohols. Cloned subunits of human GABAA receptors were expressed in Xenopus oocytes, and two-electrode voltage-clamp recording was used to quantify the membrane current response to GABA in the presence and absence of different alcohols. 1-Butanol and 2-butanol differentially potentiated the response to 20 microM GABA in oocytes expressing the alpha 1 beta 2 gamma 2L and alpha 2 beta 2 gamma 2L receptor isoforms. In the alpha 1 beta 2 gamma 2L receptor construct, 1-butanol was more potent than 2-butanol to potentiate GABAA receptor function, but 2-butanol had a greater efficacy. In the alpha 2 beta 2 gamma 2L receptor construct, 1-butanol and 2-butanol were equipotent, but 2-butanol again had a greater efficacy. In the alpha 2 beta 2 receptor construct, both 1-butanol and 2-butanol produced large potentiations of the current response to 3 microM GABA. The efficacy for butanol potentiation of GABA responses in the absence of a gamma 2L subunit was greater, but the potency was greatly reduced. Low concentrations (20 mM) of ethanol potentiated GABA responses in the alpha 1 beta 2 gamma 2L receptor construct. Ethanol potentiation of GABAA receptor function was completely blocked by the benzodiazepine receptor partial inverse agonist RO15-4513 at a concentration (0.5 microM) that did not alter the control GABA response. In contrast, RO15-4513 did not block potentiation of GABAA receptor activity induced by n-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-heptanol, or propofol (2,6-diisopropylphenol). These results suggest that alcohols have specific interactions with GABAA receptors, and that ethanol may have unique effects not shared by other longer chain alcohols.