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Die g Aminobuttersaure englisch gamma Aminobutyric acid abgekurzt GABA seltener auch 4 Aminobuttersaure oder Piperidinsaure genannt ist ein Amin der Buttersaure Die Stellung der Aminogruppe am g Kohlenstoffatom bezuglich der Carboxygruppe unterscheidet sie von den proteinogenen a Aminosauren StrukturformelAllgemeinesName g AminobuttersaureAndere Namen 4 Aminobuttersaure 4 Aminobutansaure Piperidinsaure g Aminobutansaure GABA AMINOBUTYRIC ACID INCI 1 Summenformel C4H9NO2Kurzbeschreibung farbloser Feststoff 2 Externe Identifikatoren DatenbankenCAS Nummer 56 12 2EG Nummer 200 258 6ECHA InfoCard 100 000 235PubChem 119ChemSpider 116DrugBank DB02530Wikidata Q210021EigenschaftenMolare Masse 103 12 g mol 1Aggregatzustand festSchmelzpunkt 203 C Zersetzung 3 pKS Wert 4 031 25 C Carboxygruppe 4 10 556 25 C Aminogruppe 4 Loslichkeit sehr gut in Wasser 1300 g l 1 bei 25 C 3 SicherheitshinweiseGHS Gefahrstoffkennzeichnung 2 AchtungH und P Satze H 315 319 335P 261 305 351 338 2 Toxikologische Daten 12 680 mg kg 1 LD50 Maus oral 3 Soweit moglich und gebrauchlich werden SI Einheiten verwendet Wenn nicht anders vermerkt gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen Biologisch ist g Aminobuttersaure oder GABA bei vielen Lebewesen ein bedeutender endogener Botenstoff der als biogenes Amin durch Decarboxylierung der Glutaminsaure gebildet wird insbesondere von Nervenzellen Im Gehirn erwachsener Saugetiere ist GABA so der hauptsachliche Neurotransmitter von inhibitorischen hemmenden Synapsen wahrend fetaler Reifungsphasen ist die Wirkung hingegen oft exzitatorisch erregend Inhaltsverzeichnis 1 Bindung an GABAerge Makromolekule 2 Biosynthese und Metabolismus 3 Rolle von GABA in der Bauchspeicheldruse 4 GABA Modulatoren 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseBindung an GABAerge Makromolekule BearbeitenGABA bindet an spezifische biologische Makromolekule So aktiviert es ionotrope und metabotrope GABA Rezeptoren es passiert Membranen uber plasmalemmale GAT und vesikulare VGAT Transporter und ist Substrat einer spezifischen Transaminase GABAA Rezeptoren Der GABA Rezeptor vom Typ A ist ein Chlorid Ionenkanal der uber Liganden gesteuert wird GABA bindet als orthosterischer Ligand an eine extrazellular gelegene Domane des Rezeptors der als Transmembran Protein die Zellmembran durchspannt und aus funf Protein Untereinheiten zusammengesetzt ist Diese Bindungsstelle liegt an den Schnittstellen b a der Untereinheiten die elektrophysiologischen Eigenschaften von GABA sind stark abhangig vom jeweiligen Aufbau des Rezeptortyps Der Bindungskomplex wurde 2018 mittels Elektronenmikroskopie naher charakterisiert In uberwiegend gestreckter Konformation bindet GABA mit seiner Aminogruppe an die Schleifen B und C der Rezeptoruntereinheit beta b und zwar uber eine Salzbrucke mit Glutaminsaure b E155 eine aromatische Kation Pi Bindung b Y205 und eine Wasserstoffbruckenbindung b Y97 Die Carboxygruppe des Liganden geht zwei Wasserstoffbruckenbindungen ein b T202 und a T129 und bildet mit der Rezeptoruntereinheit alpha a eine Salzbrucke uber Arginin a R66 In seiner Lage stabilisiert wird der Ligand durch umgebende Aromaten b Y205 b F200 b Y157 a F64 Schwach bindet GABA auch an homologe Bindungsstellen a b 5 GABA stabilisiert gebunden die geoffnete Konformation des Rezeptors erhoht damit den Anionen Einstrom und fuhrt so zu einer entsprechenden Anderung des Membranpotentials GABAA r Rezeptoren Der einst als GABAC Rezeptor bezeichnete Typ ist ebenfalls ein ionotroper Rezeptor Er unterscheidet sich vom GABAA Rezeptor dadurch dass er aus r Untereinheiten zusammengesetzt ist An diesem Rezeptor sind pharmakologische Substanzen wie Benzodiazepine und Barbiturate unwirksam GABAB Rezeptoren Dieser Typ gehort zu den G Protein gekoppelten Rezeptoren metabotrop Er vermittelt eine erhohte Offnungswahrscheinlichkeit von Kalium Ionenkanalen Dies fuhrt zur Hyperpolarisation der Zellmembran Weiterhin wird die Offenwahrscheinlichkeit fur Calcium Kanale vermindert Dieser Effekt macht sich hauptsachlich prasynaptisch bemerkbar hier wird die Transmitter Ausschuttung vermindert Biosynthese und Metabolismus BearbeitenGABA entsteht in eukaryoten Zellen durch Decarboxylierung von Glutaminsaure mittels der Glutamat Decarboxylase GAD Damit kann in einem Schritt aus einem exzitatorischen Neurotransmitter ein inhibitorischer werden nbsp Biosynthese von g AminobuttersaureRezeptoren fur GABA finden sich haufig an Nervenzellen und fuhren meist zu einer Hemmung Inhibition der Nervenleitung Der Neurotransmitter GABA kann vom prasynaptischen Neuron wieder aufgenommen und in synaptischen Vesikeln zur Wiederverwendung gespeichert werden Ein Teil der als Transmitter in den synaptischen Spalt ausgeschutteten GABA Molekule wird von benachbarten Gliazellen aufgenommen Dort wird die Aminogruppe mit Hilfe der GABA Transaminase auf Pyridoxalphosphat und weiter auf a Ketoglutarat ubertragen der dabei entstandene Succinat Semialdehyd wird von der Succinat Semi Aldehyd Dehydrogenase zu Bernsteinsaure metabolisiert Dieser in der Mitochondrienmatrix lokalisierte und als GABA Nebenweg bezeichnete Metabolismus ist nicht auf das Gehirn beschrankt sondern besteht auch in den meisten anderen Organen 6 Mit Hilfe des Transaminasehemmers Vigabatrin kann dieser Abbauweg im Gehirn gehemmt werden 7 In der Folge entsteht ein erhohter GABA Spiegel mit vor epileptischen Anfallen schutzender Wirkung 8 GABA Rezeptoren spielen wahrend der Entwicklung von neuronalen Strukturen im Gehirn eine bedeutsame Rolle Interessanterweise wirkt GABA hierbei beim Fotus zunachst bei neu entstandenen neuronalen Verbindungen oft exzitatorisch und tragt so zu deren Etablierung bei Peripher aufgenommene GABA passiert die Blut Hirn Schranke nur in geringer Menge 9 10 Eine Wirksamkeit von GABA als Medikament ist nicht nachgewiesen die Einnahme zu welchem Zweck auch immer ist deshalb nicht zu empfehlen Rolle von GABA in der Bauchspeicheldruse BearbeitenGABA wirkt als inhibitorischer Transmitter in der Bauchspeicheldruse indem es in den Langerhans Inseln die Glucagonsekretion der Alphazellen hemmt 11 12 Bakteriell im Darm von uberfutterten adiposen Mausen produzierte GABA verbesserte die Insulinsekretion und verringerte die Akkumulation von Fettgewebe in der Darmwand 13 GABA Modulatoren BearbeitenFur die Grundlagenforschung werden als GABA Antagonisten neben dem synthetischen Wirkstoff Gabazin die Pflanzengifte Picrotoxin der Scheinmyrte und Bicucullin der Herzblumen verwendet Als GABA Agonist ist Muscimol eines der Gifte des Fliegenpilzes relevant Als Agonist in der medizinischen Anwendung dient der Wirkstoff Baclofen 14 15 16 Literatur BearbeitenH Lullmann K Mohr M Wehling Pharmakologie und Toxikologie 15 Auflage Thieme Verlag 2003 ISBN 3 13 368515 5 Klaus Aktories Ulrich Forstermann Franz Hofmann Wolfgang Forth Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie 9 Auflage Urban amp Fischer 2004 ISBN 3 437 42521 8 Robert M Julien Drogen und Psychopharmaka Spektrum Akademischer Verlag 1997 ISBN 3 8274 0044 9 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Gamma Aminobutyric acid Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien nbsp Wiktionary Gamma Aminobuttersaure Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen nbsp Wikibooks Glutamat und Glutamin Stoffwechsel Lern und LehrmaterialienEinzelnachweise Bearbeiten Eintrag zu AMINOBUTYRIC ACID in der CosIng Datenbank der EU Kommission abgerufen am 18 April 2020 a b c Datenblatt g Aminobutyric acid bei Sigma Aldrich abgerufen am 26 April 2011 PDF a b c Eintrag zu Gamma aminobutyric acid in der ChemIDplus Datenbank der United States National Library of Medicine NLM abgerufen am 25 Marz 2021 Seite nicht mehr abrufbar Inhalt nun verfugbar via PubChem ID 119 a b W M Haynes Hrsg CRC Handbook of Chemistry and Physics 97 Auflage Internet Version 2016 CRC Press Taylor and Francis Boca Raton FL Dissociation Constants of Organic Acids and Bases S 5 88 Phulera S Zhu H Yu J Claxton DP Yoder N Yoshioka C Gouaux E Cryo EM structure of the benzodiazepine sensitive a1b1g2 S tri heteromeric GABAA receptor in complex with GABA In Elife 7 Jahrgang Juli 2018 doi 10 7554 eLife 39383 PMID 30044221 PMC 6086659 freier Volltext Arne Schousbou und Helle S Waagepetersen Gamma Aminobutyric Acid GABA in Encyclopedia of Neuroscience Reference Module in Neuroscience and Biobehavioral Psychology 2009 S 511 515 doi 10 1016 B978 0 12 809324 5 02341 5 Michel Jung und Charles Danzin New developments in enzyme activated imhibitors of pyridoxal phosphate dependent enzymes of therapeutic interest in Design of Enzyme Inhibitors as Drugs S 257 293 Oxford University Press 1989 Lippert B Metcalf B W Jung M J und Casara P 4 aminohex 5 enoic acid a selective catalytic inhibitor of 4 aminobutyrate aminotransferase in mammalian brain European Journal of Biochemistry Nr 74 S 441 1977 W H Oldendorf Brain uptake of radiolabeled amino acids amines and hexoses after arterial injection In Am J Physiology Band 221 1971 Nr 6 S 1629 1639 doi 10 1152 ajplegacy 1971 221 6 1629 Ada McVean GABA supplements glorious gimmicky or just garbage in McGill Office of Science and Society Separating sense from nonsense 11 Oktober 2018 Anna Wendt Bryndis Birnir Karsten Buschard Jesper Gromada Albert Salehi Sabine Sewing Patrik Rorsman und Matthias Braun Glucose Inhibition of Glucagon Secretion From Rat a Cells Is Mediated by GABA Released From Neighboring b Cells in Diabetes Nr 53 S 1038 2004 Patrik Rorsman Per Olof Berggren Krister Bokvist Hans Ericson Hanns Mohler Claes Goran Ostenson und Paul A Smith Glucose inhibition of glucagon secretion involves activation of GABA A receptor chloride channels in Nature Nr 341 S 233 1989 Catherine Stanton et al Gamma aminobutyric acidproducing lactobacilli positively affect metabolism and depressivelike behaviour in a mouse model of metabolic syndrome In Nature Research Scientific Reports Nr 9 2019 S 16323 doi 10 1038 s41598 019 51781 x W Bautista J Aguilar J E Loeza Alcocer R Delgado Lezama Pre and postsynaptic modulation of monosynaptic reflex by GABAA receptors on turtle spinal cord In The Journal of physiology Band 588 14 Juli 2010 S 2621 2631 doi 10 1113 jphysiol 2010 188979 PMID 20519320 PMC 2916992 freier Volltext Makoto Taketani Advances in Network Electrophysiology Springer Science amp Business Media 2006 ISBN 978 0 387 25858 4 S 305 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche B H Liu G K Wu R Arbuckle H W Tao L I Zhang Defining cortical frequency tuning with recurrent excitatory circuitry In Nature Neuroscience Band 10 Nummer 12 Dezember 2007 S 1594 1600 doi 10 1038 nn2012 PMID 17994013 PMC 2447868 freier Volltext Normdaten Sachbegriff GND 4155919 8 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title G Aminobuttersaure amp oldid 238066526