Wie funktioniert der Aspartat-Glutamat-Transporter?

Der Aspartat-Glutamat-Transporter, auch bekannt als Excitatory Amino Acid Transporter (EAAT), ist ein Protein, das in der Zellmembran von Neuronen und Gliazellen vorkommt. Es spielt eine entscheidende Rolle im Nervensystem, indem es die Konzentration der exzitatorischen Neurotransmitter Aspartat und Glutamat reguliert. Hier ist eine Übersicht, wie dieser Transporter funktioniert:

1. **Bindung der Neurotransmitter**: Der Transporter bindet Aspartat oder Glutamat aus dem synaptischen Spalt. Diese Neurotransmitter sind wichtig für die Signalübertragung zwischen Neuronen, aber ihre Konzentration muss streng kontrolliert werden, um eine Überstimulation und neurotoxische Effekte zu vermeiden.

2. **Kotransport von Ionen**: Der Transporter arbeitet nach dem Prinzip des sekundären aktiven Transports. Er nutzt den elektrochemischen Gradienten von Natriumionen (Na⁺) und Protonen (H⁺) sowie den Gradienten von Kaliumionen (K⁺) über die Zellmembran. Typischerweise werden drei Natriumionen und ein Proton zusammen mit einem Molekül Glutamat in die Zelle transportiert, während ein Kaliumion aus der Zelle heraus transportiert wird.

3. **Konformationsänderung**: Die Bindung der Neurotransmitter und Ionen führt zu einer Konformationsänderung des Transporterproteins, die es ermöglicht, die gebundenen Moleküle durch die Membran zu bewegen.

4. **Freisetzung in die Zelle**: Nach der Konformationsänderung werden Aspartat oder Glutamat sowie die begleitenden Ionen auf der anderen Seite der Membran freigesetzt, in diesem Fall ins Zellinnere.

5. **Rückkehr zur Ausgangsposition**: Der Transporter kehrt dann in seine ursprüngliche Konformation zurück, um erneut Neurotransmitter aus dem synaptischen Spalt aufzunehmen.

Dieser Mechanismus ist essenziell für die Aufrechterhaltung der synaptischen Homöostase und die Verhinderung von exzitotoxischen Schäden, die durch übermäßige Konzentrationen von Glutamat und Aspartat verursacht werden können.