Производное аспарагиновой кислоты, обнаруженное в мозге
Химическое соединение
N - ацетиласпарагиновая кислота , или N -ацетиласпартат ( NAA ), является производным аспарагиновой кислоты сформулой C6H9NO5 и молекулярной массой 175,139 .
NAA является второй по концентрации молекулой в мозге после аминокислоты глутамата . Она обнаруживается в мозге взрослого человека в нейронах , [2] олигодендроцитах и миелине [3] и синтезируется в митохондриях из аминокислоты аспарагиновой кислоты и ацетил-кофермента А. [ 4]
Функция
Различные функции, выполняемые NAA, изучаются, но основные предлагаемые функции включают в себя:
- Нейрональный осмолит , который участвует в балансе жидкости в мозге
- Источник ацетата для синтеза липидов и миелина в олигодендроцитах, глиальных клетках, которые миелинизируют аксоны нейронов.
- Предшественник для синтеза нейронального дипептида N-ацетиласпартилглутамата
- Участвует в выработке энергии из аминокислоты глутамата в митохондриях нейронов.
Считалось, что в мозге NAA присутствует преимущественно в телах нейронных клеток, где он действует как нейронный маркер [5] , но он также может свободно диффундировать по нейронным волокнам [6] .
Приложения
Однако недавнее открытие более высокой концентрации NAA в миелине и олигодендроцитах, чем в нейронах, поднимает вопросы о правомерности использования NAA в качестве нейронального маркера. [3] NAA дает самый большой сигнал в магнитно-резонансной спектроскопии человеческого мозга. Уровни, измеренные там, снижаются при многочисленных невропатологических состояниях, начиная от черепно-мозговой травмы и заканчивая инсультом и болезнью Альцгеймера . Этот факт делает NAA потенциальной диагностической молекулой для врачей, лечащих пациентов с повреждениями или заболеваниями мозга.
NAA может быть маркером креативности. [7] Высокие уровни NAA в гиппокампе связаны с лучшей производительностью рабочей памяти у людей. [8] Также было обнаружено, что уровни NAA во всем мозге положительно коррелируют с образовательными достижениями у взрослых. [9]
NAA может функционировать как нейротрансмиттер в мозге, воздействуя на метаботропные рецепторы глутамата . [10]
Смотрите также
Ссылки
- ^ "N-ацетиласпартат - Сводка по соединению". PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 26 марта 2005 г. Идентификация . Получено 8 января 2012 г.
- ^ Simmons ML, Frondoza CG, Coyle JT (1991). «Иммуноцитохимическая локализация N-ацетил-аспартата с помощью моноклональных антител». Neuroscience . 45 (1): 37–45. doi :10.1016/0306-4522(91)90101-s. PMID 1754068. S2CID 24071454.
- ^ ab Норденген К., Хойзер С., Ринхольм Дж. Э., Маталон Р., Гундерсен В. (март 2015 г.). «Локализация N-ацетиласпартата в олигодендроцитах/миелине». Структура и функции мозга . 220 (2): 899–917. дои : 10.1007/s00429-013-0691-7. PMID 24379086. S2CID 475973.
- ^ Patel TB, Clark JB (декабрь 1979). «Синтез N-ацетил-L-аспартата митохондриями мозга крысы и его участие в митохондриальном/цитозольном транспорте углерода». The Biochemical Journal . 184 (3): 539–46. doi :10.1042/bj1840539. PMC 1161835. PMID 540047 .
- ^ Chatham JC, Blackband SJ (2001). «Ядерно-магнитно-резонансная спектроскопия и визуализация в исследованиях животных». Журнал ILAR . 42 (3): 189–208. doi : 10.1093/ilar.42.3.189 . PMID 11406719.
- ^ Najac C, Branzoli F, Ronen I, Valette J (апрель 2016 г.). «Внутриклеточные метаболиты мозга свободно диффундируют вдоль клеточных волокон в сером и белом веществе, как измерено с помощью диффузионно-взвешенной МР-спектроскопии в человеческом мозге при 7 Тл». Структура и функции мозга . 221 (3): 1245–54. doi :10.1007/s00429-014-0968-5. PMC 4878649. PMID 25520054 .
- ^ Геддес, Линда. «Химия творчества благоприятствует умным».
- ^ Козловский С, Вартанов А, Пясик М, Поликанова И (2012). «Рабочая память и уровень N-ацетиласпартата в гиппокампе, теменной коре и субвентрикулярной зоне». Международный журнал психологии . 47 : 584. doi : 10.1080/00207594.2012.709117 .
- ^ Glodzik L, Wu WE, Babb JS, Achtnichts L, Amann M, Sollberger M, Monsch AU, Gass A, Gonenb O (30 октября 2012 г.). «N-ацетиласпартат всего мозга коррелирует с образованием у нормальных взрослых». Psychiatry Research: Neuroimaging . 204 (1): 49–54. doi :10.1016/j.pscychresns.2012.04.013. PMC 3508436 . PMID 23177924.
- ^ Ян HD, Ишихара K, Серикава T, Саса M (сентябрь 2003 г.). «Активация N-ацетил-L-аспартатом остро диссоциированных нейронов гиппокампа у крыс через метаботропные рецепторы глутамата». Эпилепсия . 44 (9): 1153–9. doi : 10.1046/j.1528-1157.2003.49402.x . PMID 12919386. S2CID 39902618.
Дальнейшее чтение
- Moffett J, Tieman SB, Weinberger DR, Coyle JT, Namboodiri AM, ред. (21 октября 2006 г.). N-ацетиласпартат: уникальная нейронная молекула в центральной нервной системе. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-30172-3.
- Jung RE, Gasparovic C, Chavez RS, Flores RA, Smith SM, Caprihan A, Yeo RA (апрель 2009 г.). «Биохимическая поддержка «пороговой» теории креативности: исследование с помощью магнитно-резонансной спектроскопии». The Journal of Neuroscience . 29 (16): 5319–25. doi :10.1523/JNEUROSCI.0588-09.2009. PMC 2755552 . PMID 19386928.
Внешние ссылки
- Запись GeneReviews/NCBI/UW/NIH о болезни Канавана