Vad är kolinacetyltransferas?

Kolinacetyltransferas är ett enzym som produceras i hjärnan. Detta enzym ansvarar för att producera neurotransmitteren acetylkolin, vilket det gör genom att gå samman kolin och acetat. Acetylkolin är viktigt för funktioner som muskelkontraktion, reglering av hjärtfrekvens och inlärning. Kolinacetyltransferas utför denna operation inuti kolinergiska nervceller, vilket alstrar en tillförsel av acetylkolin för att frigöras i synapsen när neuronet aktiveras.

Celler tillverkar kolinacetyltransferas i det grova endoplasmatiska retikulumet, som finns i cellkroppen i en neuron. När det har producerats rör sig enzymet långsamt genom mikrotubuli som löper genom axon, den långa delen av en neuron genom vilken elektriska signaler rör sig. Så småningom anländer molekylen till axonterminalen, den del av nervcellen som är närmast synapsen. Här börjar det producera acetylkolin.

Ett stort enzym som kallas acetylkoenzym A (acetyl-CoA) spelar en viktig roll i processen. Acetyl-CoA levererar acetatgrupper till kemiska reaktioner som inträffar i hela kroppen, särskilt den citronsyrecykel som används av varje cell i metabolismprocessen. Acetyl-CoA binder också till kolinacetyltransferas. När kolin anländer till en närliggande spalt är den fäst vid acetatgruppen, vilket skapar acetylkolin. Koenzym A släpps som en biprodukt och är fritt att binda till en ny acetatgrupp.

Resultatet är acetylkolin. Acetylkolinmolekyler samlas i synaptiska vesiklar, små membran med vilka neuronet kan drivas ut. När neuronet avfyrar släpper det dessa molekyler i den synaptiska klyftan, där de kan utlösa nästa neuron genom att ansluta sig till specifika receptorer. Acetylkolin är en särskilt mångsidig neurotransmitter och kan framkalla olika effekter från olika typer av neuroner.

Det kolinergiska systemet inkluderar neurotransmitteren acetylkolin, de receptorer som det binder till och de neuroner som dessa receptorer påverkar. Det kolinergiska systemet är ett av de viktigaste och väl studerade systemen för neurotransmission. Kroppen förlitar sig acetylkolin och det kolinergiska systemet för en mängd olika funktioner. Utanför hjärnan hjälper det att stimulera muskelkontraktion och reglera hjärtfrekvensen. Inom hjärnan spelar det en roll i grundläggande mentala processer, såsom minne, lärande och belöningskänslor. Det är också systemet som påverkas av nikotin och därmed ansvarar för styrkan av cigarettberoende.

Kolinacetyltransferas produceras av en gen som kallas CHAT. Det finns flera olika versioner av CHAT-genen, som alla framgångsrikt kan producera kolinacetyltransferas. Ibland resulterar emellertid mutationer i denna gen i ett misslyckande med att effektivt producera det avsedda enzymet. Dessa mutationer, tillsammans med observerade brister på kolinacetyltransferas, verkar korrelera med både Alzheimers sjukdom och schizofreni.