AMPA receptor vezan za glutamatni antagonist s prikazanim amino terminalom, mestom vezivanja liganda, i transmembranskim domenom, PDB 3KG2Animacija AMPA receptora, PDB 3KG2AMPAGlutaminska kiselina
Receptor α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolpropionske kiseline (takođe poznat kaoAMPA receptor,AMPAR, iliKuiskualatni receptor) je ne-NMDA-tipjonotropnogtransmembranskog receptora zaglutamat koji posreduje brzusinaptčku transmisiju ucentralnom nervnom sistemu (CNS). Njegovo ime je izvedeno iz njegove sposobnosti da se aktivira veštačkim glutamatnim analogomAMPA. Receptor je prvobitno bio nazvan "kuiskualatni receptor" po njegovom prirodnom agonistukuiskualatu i tek kasnije je dobio ime "AMPA receptor" po selektivnom agonistu.[1] AMPA receptori su prisutni u mnogim delovimamozga i oni su jedan od najzastupljenijih tipova receptora unervnom sistemu. Tetramer AMPA receptora GluA2 (GluR2) je za sada jedini jonski kanal glutamatnog receptora čija kristalna struktura je određena.
AMPA receptori se sastoje od četiri tipa podjedinica, nazvanihGluR1 (GRIA1),GluR2 (GRIA2),GluR3 (GRIA3), iGluR4, ili alternativno GluRA-D2 (GRIA4), koje se kombinuju da formirajutetramere.[2][3][4] Većina AMPA receptora su heterotetrameri, koji se sastoje od simetričnih 'dimera dimera' od GluR2 i bilo GluR1, GluR3 ili GluR4.[5][6] Dimerizacija počinje uendoplazmatičnom retikulumu sa interakcijom n-terminalnih LIVBP domena, zatim se zatvara domen vezivanja liganda i proces se nastavlja u transmembranskoj jonskoj pori.[6]
Konformacija proteinskih podjedinica ućelijskoj membrani je bila kontroverzna neko vreme. Dok aminokiselinska sekvenca podjedinice indicira da postoje četiri transmembranska domena (dela proteina koji prolazi kroz ćelijsku membranu), proteini koji formiraju interakcije sa podjedinicom indiciraju da jeN-terminus ekstracelularan, dok jeC-terminus intracelularan. Međutim, ako bi svaki od četiri transmembrana domena potpuno prošao kroz ćelijsku membranu, onda bi dva kraja bila na istoj stani membrane. Konačno je utvrđeno da drugi transmembranski domen zapravo nijetrans, nego se zaokrene unazad ka sebi unutar membrane i vrati se na intracelularnu stranu.[7] Kada se četiri podjedinice tetramera sastave, ovaj drugi membranski domen formira poru receptora koja je permeabilna za jone.
AMPAR podjedinice se najviše razlikuju u njihovoj c-terminalnoj sekvenci, koja određuje njihove interakcije sa skeletalnim proteinima. Svi AMPA receptori sadrže PDZ-vezujuće domene, ali vezuju različitePDZ domene. Na primer, GluR1 vezujeSAP97 do SAP97 klase I PDZ domena,[8] dok GluR2 vezujePICK1[9] i GRIP/ABP. AMPA receptori ne mogu direktno da se vežu za zajednički sinački proteinPSD-95 zbog inkompatibilnih PDZ domena, mada on formira interakcije sa PSD-95 putemstargazina (prototipnog člana TARP familije AMPAR pomoćnih podjednica).[10]
Fosforilacija AMPA receptora može da reguliše lokalizaciju kanala, njihovu provodnost, i verovatnoću otvaranja. GluR1 ima četiri poznata mesta fosforilacije: naserinu 818 (S818), S831,treoninu 840, i S845 (druge podjedinice imaju slična mesta fosforilacije, mada je GluR1 najdetaljnije izučen). S818 se fosforiliše posredstvomproteinske kinaze C. Njegova fosforilacija je neophodna zadugotrajnu potencijaciju (LTP; za ulogu GluR1 u LTP, pogledajte ispod).[11] S831 se fosforiliše posredstvom CaMKII i PKC tokom LTP, što pomaže u isporuci AMPAR koji sadrže GluR1 usinapsu,[12] i povećava provodnost tih kanala.[13] T840 mesto je kasnije otkriveno, i ono je implicirano u LTD.[14] Konačno, S845 se fosforoliše posredstvom PKA čime se reguliše verovatnoća otvaranja kanala.[15]
^Honore T, Lauridsen J, Krogsgaard-Larsen P (1982). „The binding of [3H]AMPA, a structural analogue of glutamic acid, to rat brain membranes”.Journal of Neurochemistry.38 (1): 173—178.PMID6125564.doi:10.1111/j.1471-4159.1982.tb10868.x.
^Hollmann M, Maron C, Heinemann S (1994). „N-glycosylation site tagging suggests a three transmembrane domain topology for the glutamate receptor GluR1”.Neuron.13 (6): 1331—43.PMID7993626.doi:10.1016/0896-6273(94)90419-7.
^Leonard AS, Davare MA, Horne MC, Garner CC, Hell JW (1998). „SAP97 is associated with the alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid receptor GluR1 subunit”.J. Biol. Chem.273 (31): 19518—24.PMID9677374.doi:10.1074/jbc.273.31.19518.
^Greger IH, Khatri L, Ziff EB (2002). „RNA editing at arg607 controls AMPA receptor exit from the endoplasmic reticulum”.Neuron.34 (5): 759—72.PMID12062022.doi:10.1016/S0896-6273(02)00693-1.
^Bats C, Groc L, Choquet D (2007). „The interaction between Stargazin and PSD-95 regulates AMPA receptor surface trafficking.”.Neuron.53 (5): 719—34.PMID17329211.doi:10.1016/j.neuron.2007.01.030.
^Boehm J, Kang MG, Johnson RC, Esteban J, Huganir RL, Malinow R (2006). „Synaptic incorporation of AMPA receptors during LTP is controlled by a PKC phosphorylation site on GluR1”.Neuron.51 (2): 213—25.PMID16846856.doi:10.1016/j.neuron.2006.06.013.
^Hayashi Y, Shi SH, Esteban JA, Piccini A, Poncer JC, Malinow R (2000). „Driving AMPA receptors into synapses by LTP and CaMKII: requirement for GluR1 and PDZ domain interaction”.Science.287 (5461): 2262—7.PMID10731148.doi:10.1126/science.287.5461.2262.
^O'Neill MJ, Bleakman D, Zimmerman DM, Nisenbaum ES (2004). „AMPA receptor potentiators for the treatment of CNS disorders”.Curr Drug Targets CNS Neurol Disord.3 (3): 181—94.PMID15180479.doi:10.2174/1568007043337508.