Kainaattireseptori

**Kainaattireseptorit** (**KAR**) ovat tetrameerisiä ionikanaviin kuuluvia eli ionotrooppisia glutamaattireseptoreita (iGluR), jotka aktivoituessaan läpäisevät yhdenarvoisia kationeja kuten K<sup>+</sup> ja Na<sup>+</sup>, ja vähäisemmässä määrin Ca<sup>2</sup>+-kationeja. KAR:ien luonnollinen aktivoiva eli agonistinen välittäjäaine on L-glutamaatti. iGluR-ryhmään kuuluvat myös AMPAR:ät, NMDAR:ät ja delta-reseptorit.

KAR:ät voivat Ca2+ läpäisykykynsä vuoksi osallistua mm. aivohalvausten jälkeisiin hermosoluja tappaviin eksitotoksisiin vaikutuksiin.

KAR:ät on nimetty eksitotoksisen kaiinihapon mukaan, jonka ionimuoto on kainaatti. Kaiinihappo on valikoivampi agonisti KAR:ille kuin muille iGluR:ille ja kaiinihapon avulla KAR:ät löydettiin 1980-luvun alkupuolella. Kaiinihappo eristettiin 1953 *[[Digenea simplex]]* punalevästä.

## Rakenne
KAR:ät ovat tetrameerejä eli ne koostuvat 4:stä proteiinialayksiköstä. KAR:ien alayksikköjä on ihmisillä 5 (vanhentuneet nimet suluissa):
*GluK1 (GluR5)
*GluK2 (GluR6)
*GluK3 (GluR7)
*GluK4 (KA1)
*GluK5 (KA2)

Näitä koodaavat vastaavasti ihmisillä geenit *GRIK1, GRIK2, GRIK3, GRIK4* ja *GRIK5*, jotka ovat vastaavasti kromosomien kohdissa 21q22.11, 6q16.3-q21, 1p34-p33, 11q22.3 ja 19q13.2. GluK4- ja Gluk5-yksikköjä kutsutaan usein suuren affiniteetin yksiköiksi, sillä niihin sitoutuu muita voimakkaammin kainaatti.

Kukin KAR:än muodostava alayksikkö jaetaan 4:ään osaan:
#Solun ulkoinen aminoterminaalidomeeni eli **ATD** (eng. *amino terminal domain*). Simpukkamainen LBD jaetaan vielä R1- ja R2-puolikkaisiin.
#Solun ulkoinen ligandia sitova domeeni eli **LBD** (eng. *ligand binding domain*). Simpukkamainen LBD jaetaan vielä S1- ja S2-puolikkaisiin, joiden väliin L-glutamaatti (tai jokin muu ligandi) kiinnittyy. Myös nimiä D1 ja D2 käytetään.
#Solukalvon läpäisevä domeeni eli **TMD** (eng. *transmembrane domain*). TMD jaetaan vielä osiin M1, M2, M3 ja M4. M2:t ovat kääntyneet kanavan sisään ja voivat vuorovaikuttaa sen läpi kulkevien ionien kanssa.
#Solun sisäinen karboksiterminaalidomeeni eli **CTD** (eng. *carboxy terminal domain*).

### Alayksikköyhdistelmät
GluK4- tai GluK5-tyyppiset yksiköt eivät voi yksin muodostaa KAR:ää, mutta GluK1–3 voivat. Toimiva KAR voi sisältää pelkästään samoja yksikköjä, jolloin tetrameerit ovat homomeerejä. Osa yksiköistä voi olla eri, jolloin yhdistelmä on heteromeeri. Heteromeerit ovat yleisempiä eliöissä. Esimerkiksi K2/K5-KAR heteromeeri on nisäkkäiden hermoston yleisin KAR. Nimilyhenne tarkoittaa KAR:ää, joka sisältää 2 kpl GluK2-yksikköjä ja 2 kpl GluK5-yksikköjä. Reseptorissa samanlaiset yksiköt eivät useinkaan ole keskenään vierekkäin.

### mRNA
Geenien mRNA:n vaihtoehtoinen silmukointi CTD-alueella tuottaa ihmisillä alayksiköistä seuraavanlaisia yksikkömuotoja:
*GluK1-muodot: GluK1a, GluK1b, GluKc ja GluK1d.
*GluK2-muodot: GluK2a ja GluK2b.
*GluK3-muodot: GluK3a ja GluK3b.

Ihmisillä GluK1:n ATD-alueen silmukointi voi tuottaa vielä muodot GluK1-1 ja GluK1-2. Lisäksi ainakin ihmisillä GluK1 ja GluK2 voivat läpikäydä silmukoinnin lisäksi muita mRNA:n muokkauksia. Yksi näistä on RNA deaminaasin tekemä GluK1:n Q/R-muutos P-silmukkamotiivin sisältävällä M2-alueella. Muutoksessa aminohappoketjun tietty glutamiini (Q) muuttuu arginiiniksi (R). Arginiinimuodon (GluK1-(R)) Ca2+ kaltaisten divalenttisten kationien ionikanavan läpäisykyky on heikentynyt suhteessa glutamiinimuotoon (GluK1-(Q)).

## Sijainti ja roolit
KAR:iä löytyy keskushermostosta, jossa ne säätelevät hermosolujen välistä viestintää. Esimerkiksi presynaptiset KAR:ät voivat tarkemmasta sijainnistaan riippuen osaltaan mm. tehostaa tai heikentää glutamaatin ja GABA:n vapautumista hermosoluista. KAR:ät voivat myös tehostaa tai hillitä muun glutaminergisen hermoston ärsykeherkkyyttä. Edeltävät toiminnot välittyvät monimutkaisten tapahtumaketjujen kautta ja ne ovat rajoittuneet vain tiettyihin solutyyppeihin ja hermoston alueisiin. Poikkeavaa KAR:issä muihin iGluR:iin verrattuna on mm. se, että joidenkin hermosolujen KAR:ien vaikutuksista välittyvät tiettävästi G-proteiinikytkentäisesti.

## Ligandit
**Kilpailevia [[Agonisti|agonisteja]]** (sitoutumiskohteet suluissa):
*LY293558 (KAR/AMPAR/NMDAR, GluK1 valikoiva)
*LY294486 (KAR/AMPAR, GluK1 valikoiva, heikko NMDAR-sitoutuminen)
*LY382884 (KAR, hyvin GluK1 valikoiva)
*(S)-5-jodowillardiini (KAR, hyvin GluK1 valikoiva)
*ATPA (KAR, hyvin GluK1 valikoiva, heikko AMPAR/NMDAR-sitoutuminen)
*Domoiinihappo (KAR/AMPAR)
*Kaiinihappo (KAR/AMPAR)

**Kilpailevia [[Antagonisti (lääketiede)|antagonisteja]]** (sitoutumiskohteet suluissa):
*CNQX (KAR/AMPAR)
*SYM2206 (KAR/AMPAR)
*NBQX (KAR/AMPAR)
*LY300164 (KAR/AMPAR)
*LY300168 (KAR/AMPAR)

## Lähteet
*

### Viitteet