Glycin und γ-Aminobuttersäure (GABA)A-Rezeptoren gehören zur “Superfamilie” der Ionenkanäle und reagieren empfindlich auf allosterische Modulation durch Alkohole wie Ethanol und Butanol. Wir haben kürzlich gezeigt, dass die Mutation von Ser-267 zu Ile in der Untereinheit α1 die Ethanolregulation von Glycinrezeptoren (Gly-R) aufhebt.
In der vorliegenden Studie wurde ein Paar chimärer Rezeptoren untersucht, bei denen eine 45-Aminosäuredomäne, die die Transmembrandomänen 2 und 3 umfasst, zwischen den Untereinheiten Gly-Rα1 und γ-Aminobuttersäure ρ1 ausgetauscht wurde. Eine detaillierte pharmakologische Analyse dieser Chimären bestätigte, dass diese Domäne des Gly-R eine Verstärkung der Rezeptorfunktion durch Ethanol und Butanol bewirkt.
Eine umfassende Serie von Mutationen bei Ser-267 in der Untereinheit Gly-Rα1 wurde ebenfalls vorbereitet, und die resultierenden homomeren Rezeptoren wurden exprimiert und auf Empfindlichkeit gegenüber Glycin und allosterische Modulation durch Alkohole getestet. Alle mutierten Rezeptoren wurden erfolgreich in Xenopus-Oozyten exprimiert.
Die Mutation von Ser-267 zu kleinen Aminosäureresten wie Gly oder Ala erzeugte Rezeptoren, in denen die Glycinreaktionen durch Ethanol potenziert wurden. Wie wir bereits früher berichtet haben, war die Mutante Gly-Rα1 (Ser-267 → Ile) völlig unempfindlich gegenüber Ethanol; die Mutation von Ser-267 zu Val hatte einen ähnlichen Effekt. Die Mutation von Ser-267 zu großen Rückständen wie His, Cys oder Tyr führte zu einer Hemmung der Gly-R-Funktion durch Ethanol.
Diese Resultate zeigen, dass die Größe des Aminosäurerestes an der Position α267 eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der funktionellen Konsequenzen der allosterischen Modulation des Gly-R durch Alkohole spielt.
Enhancement of Glycine Receptor Function by Ethanol Is Inversely Correlated with Molecular Volume at Position α267 | Link zur Quelle
