Wat is choline-acetyltransferase?
Choline-acetyltransferase is een enzym dat in de hersenen wordt geproduceerd. Dit enzym is verantwoordelijk voor de productie van de neurotransmitter acetylcholine, wat het doet door choline en acetaat samen te voegen. Acetylcholine is belangrijk voor functies zoals spiercontractie, hartslag reguleren en leren. Choline-acetyltransferase voert deze operatie uit in cholinerge neuronen en genereert een voorraad acetylcholine om in de synaps vrij te geven wanneer het neuron wordt geactiveerd.
Cellen produceren choline-acetyltransferase in het ruwe endoplasmatische reticulum, aanwezig in het cellichaam van een neuron. Eenmaal geproduceerd, beweegt het enzym langzaam door microtubuli die door het axon lopen, het lange deel van een neuron waardoor elektrische signalen reizen. Uiteindelijk arriveert het molecuul op het axon-uiteinde, het deel van het neuron dat zich het dichtst bij de synaps bevindt. Hier begint het acetylcholine te produceren.
Een groot enzym genaamd acetylco-enzym A (acetyl-CoA) speelt een belangrijke rol in het proces. Acetyl-CoA levert acetaatgroepen aan chemische reacties in het hele lichaam, met name de citroenzuurcyclus die door elke cel wordt gebruikt tijdens het metabolisme. Acetyl-CoA bindt ook aan choline-acetyltransferase. Wanneer choline in een nabijgelegen slot arriveert, wordt het bevestigd aan de acetaatgroep, waardoor acetylcholine ontstaat. Co-enzym A komt vrij als bijproduct en kan zich binden aan een nieuwe acetaatgroep.
Het resultaat is acetylcholine. Acetylcholinemoleculen worden verzameld in synaptische blaasjes, kleine membranen waarmee het neuron kan verdrijven. Wanneer het neuron 'vuurt', laat het deze moleculen vrij in de synaptische spleet, waar ze het volgende neuron kunnen activeren door zich aan specifieke receptoren te hechten. Acetylcholine is een bijzonder veelzijdige neurotransmitter en kan verschillende effecten van verschillende soorten neuronen opwekken.
Het cholinerge systeem omvat de neurotransmitter acetylcholine, de receptoren waaraan het bindt en de neuronen waarop deze receptoren invloed hebben. Het cholinerge systeem is een van de belangrijkste en meest bestudeerde systemen voor neurotransmissie. Het lichaam vertrouwt op acetylcholine en het cholinerge systeem voor verschillende functies. Buiten de hersenen helpt het de spiercontractie te stimuleren en de hartslag te reguleren. In de hersenen speelt het een rol in mentale basisprocessen, zoals geheugen, leren en gevoelens van beloning. Het is ook het systeem dat wordt beïnvloed door nicotine en dus verantwoordelijk voor de potentie van sigarettenverslaving.
Choline-acetyltransferase wordt geproduceerd door een gen genaamd CHAT. Er zijn verschillende versies van het CHAT-gen, die allemaal met succes choline-acetyltransferase kunnen produceren. Soms resulteren mutaties in dit gen echter in het niet effectief produceren van het beoogde enzym. Deze mutaties, samen met waargenomen tekortkomingen van choline-acetyltransferase, lijken te correleren met zowel de ziekte van Alzheimer als schizofrenie.