Co to jest acetylotransferaza choliny?

Acetylotransferaza choliny jest enzymem wytwarzanym w mózgu. Enzym ten jest odpowiedzialny za wytwarzanie neuroprzekaźnika acetylocholiny, co robi poprzez połączenie choliny i octanu. Acetylocholina jest ważna dla funkcji takich jak skurcz mięśni, regulacja tętna i nauka. Acetylotransferaza cholinowa wykonuje tę operację w neuronach cholinergicznych, generując zapas acetylocholiny do uwolnienia do synapsy po aktywacji neuronu.

Komórki wytwarzają acetylotransferazę cholinową w szorstkim retikulum endoplazmatycznym, zawartym w ciele komórkowym neuronu. Po wytworzeniu enzym porusza się powoli przez mikrotubule przebiegające przez akson, długą część neuronu, przez który przemieszczają się sygnały elektryczne. W końcu cząsteczka dociera do końca aksonu, części neuronu najbliższej synapsy. Tutaj zaczyna wytwarzać acetylocholinę.

Duży enzym zwany acetylo-koenzymem A (acetylo-CoA) odgrywa ważną rolę w tym procesie. Acetylo-CoA dostarcza grupy octanowe do reakcji chemicznych zachodzących w organizmie, w szczególności cyklu kwasu cytrynowego stosowanego przez każdą komórkę w procesie metabolizmu. Acetylo-CoA wiąże się również z acetylotransferazą cholinową. Kiedy cholina dociera do pobliskiego gniazda, jest przyłączana do grupy octanowej, tworząc acetylocholinę. Koenzym A jest uwalniany jako produkt uboczny i może wiązać się z nową grupą octanową.

Wynikiem jest acetylocholina. Cząsteczki acetylocholiny gromadzą się w pęcherzykach synaptycznych, małych błonach, za pomocą których neuron może wydalić się. Kiedy neuron „odpala”, uwalnia te cząsteczki do szczeliny synaptycznej, gdzie mogą wyzwolić następny neuron, przyłączając się do określonych receptorów. Acetylocholina jest szczególnie wszechstronnym neuroprzekaźnikiem i może wywoływać różne efekty z różnych rodzajów neuronów.

Układ cholinergiczny obejmuje neuroprzekaźnik acetylocholinę, receptory, z którymi się wiąże, oraz neurony, na które wpływają te receptory. Układ cholinergiczny jest jednym z najważniejszych i najlepiej zbadanych układów neuroprzekaźnictwa. Ciało opiera się na acetylocholinie i układzie cholinergicznym dla różnych funkcji. Poza mózgiem pomaga stymulować skurcze mięśni i regulować tętno. W mózgu odgrywa rolę w podstawowych procesach umysłowych, takich jak pamięć, uczenie się i poczucie nagrody. Jest to również system dotknięty nikotyną, a zatem odpowiedzialny za siłę uzależnienia od papierosów.

Acetylotransferaza choliny jest wytwarzana przez gen o nazwie CHAT. Istnieje kilka różnych wersji genu CHAT, z których wszystkie mogą z powodzeniem wytwarzać acetylotransferazę cholinową. Czasami jednak mutacje w tym genie skutkują niepowodzeniem w skutecznym wytwarzaniu zamierzonego enzymu. Mutacje te, wraz z zaobserwowanym niedoborem acetylotransferazy cholinowej, wydają się korelować zarówno z chorobą Alzheimera, jak i schizofrenią.