Co je cholín acetyltransferáza?

Cholin acetyltransferáza je enzym produkovaný v mozku. Tento enzym je zodpovědný za produkci neurotransmiteru acetylcholinu, což dělá spojením cholinu a acetátu. Acetylcholin je důležitý pro funkce, jako je svalová kontrakce, regulace srdeční frekvence a učení. Cholin acetyltransferáza provádí tuto operaci uvnitř cholinergních neuronů a vytváří aktivaci acetylcholinu k uvolnění do synapse, když je neuron aktivován.

Buňky vyrábějí cholin acetyltransferázu v hrubém endoplazmatickém retikulu, obsaženém v buněčném těle neuronu. Jakmile je enzym produkován, pohybuje se pomalu mikrotubulemi procházejícími axonem, dlouhou částí neuronu, kterým prochází elektrické signály. Nakonec molekula dorazí na axonový terminál, část neuronu nejblíže k synapse. Zde začíná produkovat acetylcholin.

V tomto procesu hraje důležitou roli velký enzym nazývaný acetyl koenzym A (acetyl-CoA). Acetyl-CoA dodává acetátové skupiny chemickým reakcím vyskytujícím se v celém těle, zejména cyklu kyseliny citronové používané každou buňkou v procesu metabolismu. Acetyl-CoA se také váže na cholín acetyltransferázu. Když cholin dorazí do nedalekého slotu, je připojen k acetátové skupině a vytvoří acetylcholin. Koenzym A se uvolňuje jako vedlejší produkt a může se vázat na novou acetátovou skupinu.

Výsledkem je acetylcholin. Molekuly acetylcholinu se shromažďují do synaptických vezikul, malých membrán, kterými může neuron vypuzovat. Když neuron 'vystřelí', uvolní tyto molekuly do synaptické štěrbiny, kde mohou spustit další neuron připojením ke specifickým receptorům. Acetylcholin je zvláště všestranný neurotransmiter a může vyvolat různé účinky z různých typů neuronů.

Cholinergní systém zahrnuje neurotransmiter acetylcholin, receptory, na které se váže, a neurony, které tyto receptory ovlivňují. Cholinergní systém je jedním z nejdůležitějších a dobře prozkoumaných systémů neurotransmise. Tělo spoléhá na různé funkce acetylcholin a cholinergní systém. Mimo mozek pomáhá stimulovat svalovou kontrakci a reguluje srdeční frekvenci. V mozku hraje roli v základních mentálních procesech, jako je paměť, učení a pocity odměny. Je to také systém ovlivněný nikotinem, a je tedy odpovědný za potenci závislostí na cigaretách.

Cholin acetyltransferáza je produkována genem zvaným CHAT. Existuje několik různých verzí genu CHAT, z nichž všechny mohou úspěšně produkovat cholín acetyltransferázu. Mutace v tomto genu však někdy vedou k selhání účinné produkce zamýšleného enzymu. Zdá se, že tyto mutace spolu s pozorovanými nedostatky cholinové acetyltransferázy korelují jak s Alzheimerovou chorobou, tak se schizofrenií.