Biochemistry · 11/2

アドレナリン受容体；各臓器におけるアドレナリン／ノルアドレナリン作用の分子機構；ドパミンとセロトニンの合成と代謝；輸送体と受容体の性質；パーキンソン病の生化学的基盤；グルタミン酸受容体とGABA受容体

Adrenergic receptors; molecular mechanism of adrenaline/noradrenaline effects in individual organs; synthesis and metabolism of dopamine and serotonin; transporter and receptor properties; biochemical foundations of Parkinson's disease; glutamate and GABA receptors — L II

応用トピック: カルチノイド症候群小児てんかんと熱性けいれん小児行動・神経発達症：自閉スペクトラム症・ADHD・チック症統合失調症：病因・診断基準・歴史的亜型・経過・予後・鑑別診断不安症群：パニック症・広場恐怖症・全般不安症・恐怖症アルコール使用症の疫学・診断・離脱・アルコール幻覚症・経過精神疾患の神経生物学的基盤
疾患: パーキンソン病
画像所見: ドパミントランスポーターSPECT

🧠 アドレナリン受容体adrenergic receptor, adrenoceptorアドレナリン受容体（adrenergic receptor, adrenoceptor）adrenergic receptor, adrenoceptor（アドレナリン受容体）は「α1・α2・β1・β2・β3の5つのサブタイプSubtypeサブタイプ（Subtype）Subtype（サブタイプ）が、臓器ごとに違う仕事を割り振られている」と読む。ドパミン・セロトニンはカテコールアミン合成経路の枝分かれとして理解し、パーキンソン病は黒質線条体路nigrostriatal pathway黒質線条体路（nigrostriatal pathway）nigrostriatal pathway（黒質線条体路）の変性という一点に集約される。グルタミン酸（興奮性）とGABA（抑制性）は、中枢神経系の速い神経伝達の「アクセルとブレーキ」の対をなす。

アドレナリン受容体サブタイプ

1948年Ahlquistが、種々のカテコールアミンの効力順序rank order of potency効力順序（rank order of potency）rank order of potency（効力順序）が測定する反応によって2パターンに分かれることを発見し、α・β受容体の存在を提唱した。すべてGタンパク質共役受容体。

α1受容体

項目	内容
主な効果	収縮：血管、気管支、子宮、括約筋（消化管・膀胱）、虹彩iris虹彩（iris）iris（虹彩）（散大dilation (mydriasis)散大（dilation (mydriasis)）dilation (mydriasis)（散大）筋）＝散瞳mydriasis散瞳（mydriasis）mydriasis（散瞳）。肝細胞：グリコーゲン分解glycogenolysisグリコーゲン分解（glycogenolysis）glycogenolysis（グリコーゲン分解）
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	低血圧、鼻閉、局所麻酔薬local anesthetics局所麻酔薬（local anesthetics）local anesthetics（局所麻酔薬）への血管収縮薬vasoconstrictor血管収縮薬（vasoconstrictor）vasoconstrictor（血管収縮薬）添加（吸収遅延）
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（拮抗薬）	高血圧、前立腺肥大症benign prostatic hyperplasia (BPH)前立腺肥大症（benign prostatic hyperplasia (BPH)）benign prostatic hyperplasia (BPH)（前立腺肥大症）

α2受容体

項目	内容
シナプス前presynapticシナプス前（presynaptic）presynaptic（シナプス前）作用	フィードバック阻害feedback inhibitionフィードバック阻害（feedback inhibition）feedback inhibition（フィードバック阻害）：ノルアドレナリン放出抑制、交感神経性流出抑制
シナプス後postsynapticシナプス後（postsynaptic）postsynaptic（シナプス後）作用	血管収縮、膵β細胞pancreatic beta cell膵β細胞（pancreatic beta cell）pancreatic beta cell（膵β細胞）：インスリン分泌insulin secretionインスリン分泌（insulin secretion）insulin secretion（インスリン分泌）低下、血小板凝集platelet aggregation血小板凝集（platelet aggregation）platelet aggregation（血小板凝集）
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	高血圧、（オピオイド）離脱症状withdrawal symptom離脱症状（withdrawal symptom）withdrawal symptom（離脱症状）、血管運動vasomotor activity (vasomotion)血管運動（vasomotor activity (vasomotion)）vasomotor activity (vasomotion)（血管運動）不安定

💡 α-メチルドパmethyldopaメチルドパ（methyldopa）methyldopa（メチルドパ）は「偽の伝達物質」を作る降圧薬antihypertensives降圧薬（antihypertensives）antihypertensives（降圧薬）。 α-メチルドパmethyldopaメチルドパ（methyldopa）methyldopa（メチルドパ）はL-DOPAに似た構造でこの反応の競合阻害薬competitive inhibitor競合阻害薬（competitive inhibitor）competitive inhibitor（競合阻害薬）。代謝されα-メチルノルアドレナリンalpha-methylnoradrenalineα-メチルノルアドレナリン（alpha-methylnoradrenaline）alpha-methylnoradrenaline（α-メチルノルアドレナリン）（強力なα2作動薬, agonist）という「偽の伝達物質」を生じ、強力なシナプス前抑制presynaptic inhibitionシナプス前抑制（presynaptic inhibition）presynaptic inhibition（シナプス前抑制）性フィードバックをかける（中枢作用central effect中枢作用（central effect）central effect（中枢作用）も）。妊娠中の高血圧治療に主に限定使用される。

β1受容体

項目	内容
主な効果	心拍数↑、収縮力↑、レニン放出、脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解）
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	重症心不全
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（拮抗薬＝β遮断薬）	虚血性心疾患ischemic heart disease (IHD)虚血性心疾患（ischemic heart disease (IHD)）ischemic heart disease (IHD)（虚血性心疾患）、高血圧、社交不安症social anxiety disorder社交不安症（social anxiety disorder）social anxiety disorder（社交不安症）

β2受容体

項目	内容
主な効果	拡張・弛緩：血管、気管支、子宮、消化管、括約筋（膀胱）、毛様体筋ciliary muscle毛様体筋（ciliary muscle）ciliary muscle（毛様体筋）＝縮瞳miosis縮瞳（miosis）miosis（縮瞳）。肝・筋：グリコーゲン分解glycogenolysisグリコーゲン分解（glycogenolysis）glycogenolysis（グリコーゲン分解）。肥満細胞：ヒスタミン放出抑制
機序	cAMP→PKA→ミオシン軽鎖キナーゼmyosin light chain kinase (MLCK)ミオシン軽鎖キナーゼ（myosin light chain kinase (MLCK)）myosin light chain kinase (MLCK)（ミオシン軽鎖キナーゼ）のリン酸化→MLCKのCa²⁺-カルモジュリンcalmodulinカルモジュリン（calmodulin）calmodulin（カルモジュリン）複合体への感受性低下→平滑筋弛緩
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	気管支拡張薬bronchodilator気管支拡張薬（bronchodilator）bronchodilator（気管支拡張薬）（喘息治療、肥満細胞メディエーター放出も抑制）

β3受容体

項目	内容
主な効果	脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解）、熱産生（?）、膀胱弛緩
機序	cAMP→PKA→ペリリピンperilipinペリリピン（perilipin）perilipin（ペリリピン）リン酸化・脂肪組織トリグリセリドリパーゼadipose triglyceride lipase (ATGL)脂肪組織トリグリセリドリパーゼ（adipose triglyceride lipase (ATGL)）adipose triglyceride lipase (ATGL)（脂肪組織トリグリセリドリパーゼ）/ホルモン感受性リパーゼhormone-sensitive lipase (HSL)ホルモン感受性リパーゼ（hormone-sensitive lipase (HSL)）hormone-sensitive lipase (HSL)（ホルモン感受性リパーゼ）活性化（脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解）↑）、グリコーゲンホスホリラーゼglycogen phosphorylaseグリコーゲンホスホリラーゼ（glycogen phosphorylase）glycogen phosphorylase（グリコーゲンホスホリラーゼ）キナーゼ活性化（グリコーゲン分解glycogenolysisグリコーゲン分解（glycogenolysis）glycogenolysis（グリコーゲン分解）↑）、グリコーゲン合成酵素glycogen synthaseグリコーゲン合成酵素（glycogen synthase）glycogen synthase（グリコーゲン合成酵素）抑制（グリコーゲン合成glycogen synthesisグリコーゲン合成（glycogen synthesis）glycogen synthesis（グリコーゲン合成）↓）
臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）（作動薬）	過活動膀胱overactive bladder過活動膀胱（overactive bladder）overactive bladder（過活動膀胱）

ドパミン作動性神経伝達

ドパミンはカテコールアミン合成経路の中間産物intermediate中間産物（intermediate）intermediate（中間産物）であると同時に、独立した神経伝達物質・修飾因子modifier修飾因子（modifier）modifier（修飾因子）として働く（11-01-molecular-basis-of-nerve-impulse-transmission-acetylcholine-synthesisの合成経路参照）。血液脳関門を通過できないため、末梢投与peripheral administration末梢投与（peripheral administration）peripheral administration（末梢投与）のドパミンは中枢作用central effect中枢作用（central effect）central effect（中枢作用）をもたない。

ドパミン経路の機能的区分

経路	系	主な機能
黒質線条体路nigrostriatal pathway黒質線条体路（nigrostriatal pathway）nigrostriatal pathway（黒質線条体路）	nigrostriatal system	運動制御
中脳辺縁系mesolimbic system中脳辺縁系（mesolimbic system）mesolimbic system（中脳辺縁系）・中脳皮質系mesocortical system中脳皮質系（mesocortical system）mesocortical system（中脳皮質系）	mesolimbic/mesocortical	報酬reward報酬（reward）reward（報酬）、認知機能cognitive function認知機能（cognitive function）cognitive function（認知機能）
隆起漏斗infundibulum漏斗（infundibulum）infundibulum（漏斗）系	tuberohypophyseal	内分泌調節（プロラクチン抑制など）

パーキンソン病

黒質線条体路nigrostriatal pathway黒質線条体路（nigrostriatal pathway）nigrostriatal pathway（黒質線条体路）の変性（脳内ドパミンの約75%を占める経路）が中心病態core pathology中心病態（core pathology）core pathology（中心病態）。運動・報酬reward報酬（reward）reward（報酬）・認知機能cognitive function認知機能（cognitive function）cognitive function（認知機能）に影響する。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nigrostriatal'>黒質線条体</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='dopaminergic neurons'>ドパミン作動性ニューロン</span>の変性"]
  A --> B["線条体でのドパミン欠乏"]
  B --> C["運動症状（振戦・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='rigidity'>固縮</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypokinesia'>寡動</span>）"]

治療薬とその作用点target作用点（target）target（作用点）:

薬剤	作用機序
L-DOPA（+ドパ脱炭酸酵素decarboxylase脱炭酸酵素（decarboxylase）decarboxylase（脱炭酸酵素）阻害薬併用）	ドパミンの前駆体（ドパミン自体はBBBを通れないため前駆体で補充）。副作用：幻覚hallucination幻覚（hallucination）hallucination（幻覚）様症状（統合失調症schizophrenia統合失調症（schizophrenia）schizophrenia（統合失調症）様）
ドパミン作動薬dopamine agonistドパミン作動薬（dopamine agonist）dopamine agonist（ドパミン作動薬）	ドパミン受容体に直接作用direct action直接作用（direct action）direct action（直接作用）
MAO-B阻害薬MAO-B inhibitorMAO-B阻害薬（MAO-B inhibitor）MAO-B inhibitor（MAO-B阻害薬）	ドパミン分解を抑制
COMT阻害薬COMT inhibitorCOMT阻害薬（COMT inhibitor）COMT inhibitor（COMT阻害薬）	ドパミン分解を抑制

ドパミン作動性神経毒

神経毒neurotoxin神経毒（neurotoxin）neurotoxin（神経毒）	機序
DOPAL（内因性、ドパミン分解代謝物）	神経毒neurotoxin神経毒（neurotoxin）neurotoxin（神経毒）性
MPTP（麻薬汚染物質として混入）	ドパミン作動性終末に取り込まれ→MAO-BでMPP⁺に代謝→複合体I阻害（03-04-atp-synthesis-by-oxidative-phosphorylation-redox-reactions-of-terminal参照）→パーキンソン病様症候群を誘発
ロテノンrotenoneロテノン（rotenone）rotenone（ロテノン）・その他農薬	複合体I阻害
BMAA（シアノバクテリアcyanobacteriaシアノバクテリア（cyanobacteria）cyanobacteria（シアノバクテリア）由来、ソテツcycadソテツ（cycad）cycad（ソテツ）の種子bird seed種子（bird seed）bird seed（種子）に蓄積）	神経変性neurodegeneration神経変性（neurodegeneration）neurodegeneration（神経変性）関連

⚠️ MPTP事例はパーキンソン病の「ミトコンドリア仮説mitochondrial hypothesisミトコンドリア仮説（mitochondrial hypothesis）mitochondrial hypothesis（ミトコンドリア仮説）」の直接的証拠。 MPTP汚染麻薬を使用した人々に急速進行性rapidly progressive急速進行性（rapidly progressive）rapidly progressive（急速進行性）のパーキンソン症候群parkinsonian syndromeパーキンソン症候群（parkinsonian syndrome）parkinsonian syndrome（パーキンソン症候群）が発生した歴史的事例は、複合体I阻害が選択的にドパミン作動性ニューロンdopaminergic neuronsドパミン作動性ニューロン（dopaminergic neurons）dopaminergic neurons（ドパミン作動性ニューロン）を損傷しうることを示し、環境毒素environmental toxin環境毒素（environmental toxin）environmental toxin（環境毒素）とパーキンソン病の関連を示唆する重要な知見となった。

ドパミン報酬系

一次報酬reward報酬（reward）reward（報酬）（primary reward：食物・水・性的接触・身体接触・攻撃の成功）はこの系を介して強化効果を媒介する。薬物はこの系を乗っ取り自然報酬reward報酬（reward）reward（報酬）の一部の効果を模倣する（感情的側面・記憶などは模倣しない）。薬物依存drug addiction薬物依存（drug addiction）drug addiction（薬物依存）・病的賭博pathological gambling病的賭博（pathological gambling）pathological gambling（病的賭博）などの強迫行動compulsive behavior強迫行動（compulsive behavior）compulsive behavior（強迫行動）ではドパミン欠乏状態dopamine deficiency stateドパミン欠乏状態（dopamine deficiency state）dopamine deficiency state（ドパミン欠乏状態）が想定される。

💡 統合失調症schizophrenia統合失調症（schizophrenia）schizophrenia（統合失調症）のドパミン仮説dopamine hypothesisドパミン仮説（dopamine hypothesis）dopamine hypothesis（ドパミン仮説）とグルタミン酸仮説glutamate hypothesisグルタミン酸仮説（glutamate hypothesis）glutamate hypothesis（グルタミン酸仮説）。アンフェタミンamphetamineアンフェタミン（amphetamine）amphetamine（アンフェタミン）（ドパミン遊離促進）・D2受容体作動薬は統合失調症schizophrenia統合失調症（schizophrenia）schizophrenia（統合失調症）様症状（幻覚hallucination幻覚（hallucination）hallucination（幻覚）を含むがすべてではない）を再現しうる（ドパミン仮説dopamine hypothesisドパミン仮説（dopamine hypothesis）dopamine hypothesis（ドパミン仮説））。一方、NMDA受容体拮抗薬NMDA receptor antagonistNMDA受容体拮抗薬（NMDA receptor antagonist）NMDA receptor antagonist（NMDA受容体拮抗薬）（NMDA receptor antagonist、フェンサイクリジンphencyclidine (PCP)フェンサイクリジン（phencyclidine (PCP)）phencyclidine (PCP)（フェンサイクリジン）PCPなど）はヒトで陽性・陰性症状negative symptoms陰性症状（negative symptoms）negative symptoms（陰性症状）の両方を再現しうる（グルタミン酸仮説glutamate hypothesisグルタミン酸仮説（glutamate hypothesis）glutamate hypothesis（グルタミン酸仮説））——2つの神経伝達系が独立に統合失調症schizophrenia統合失調症（schizophrenia）schizophrenia（統合失調症）の病態モデルdisease model病態モデル（disease model）disease model（病態モデル）を提供する。

セロトニン作動性神経伝達

5-ヒドロキシトリプタミン5-hydroxytryptamine (5-HT)5-ヒドロキシトリプタミン（5-hydroxytryptamine (5-HT)）5-hydroxytryptamine (5-HT)（5-ヒドロキシトリプタミン）（5-HT、セロトニン, serotonin）はインドールアミンindoleamineインドールアミン（indoleamine）indoleamine（インドールアミン）（モノアミンmonoamineモノアミン（monoamine）monoamine（モノアミン）の一種）。トリプトファンtryptophanトリプトファン（tryptophan）tryptophan（トリプトファン）から合成される。

合成・分布・分解

トリプトファン水酸化酵素tryptophan hydroxylaseトリプトファン水酸化酵素（tryptophan hydroxylase）tryptophan hydroxylase（トリプトファン水酸化酵素）（セロトニン作動性serotonergicセロトニン作動性（serotonergic）serotonergic（セロトニン作動性）ニューロンにのみ発現、律速酵素rate-limiting enzyme律速酵素（rate-limiting enzyme）rate-limiting enzyme（律速酵素）、基質飽和substrate saturation基質飽和（substrate saturation）substrate saturation（基質飽和）していないという特殊性、テトラヒドロビオプテリンtetrahydrobiopterin, BH4テトラヒドロビオプテリン（tetrahydrobiopterin, BH4）tetrahydrobiopterin, BH4（テトラヒドロビオプテリン）補酵素coenzyme補酵素（coenzyme）coenzyme（補酵素）、低酸素に感受性）→5-ヒドロキシトリプトファン5-hydroxytryptophan5-ヒドロキシトリプトファン（5-hydroxytryptophan）5-hydroxytryptophan（5-ヒドロキシトリプトファン）→（AADC、PLP依存）→セロトニン。
分布: 消化管（腸クロム親和性細胞enterochromaffin cell腸クロム親和性細胞（enterochromaffin cell）enterochromaffin cell（腸クロム親和性細胞）・腸管神経、約90%）、血小板（血漿から取り込み凝集時に放出）、中枢神経系。
分解: MAOによる酸化的脱アミノ化oxidative deamination酸化的脱アミノ化（oxidative deamination）oxidative deamination（酸化的脱アミノ化）。尿中代謝物5-HIAAはカルチノイド腫瘍carcinoid tumoursカルチノイド腫瘍（carcinoid tumours）carcinoid tumours（カルチノイド腫瘍）の検出・経過観察に用いられる。

作用

消化管運動GI motility消化管運動（GI motility）GI motility（消化管運動）亢進（increased gastrointestinal motility：平滑筋直接興奮＋腸管神経を介した間接作用indirect action間接作用（indirect action）indirect action（間接作用））、他の平滑筋収縮smooth muscle contraction平滑筋収縮（smooth muscle contraction）smooth muscle contraction（平滑筋収縮）（気管支・子宮）、血管収縮・拡張混在（直接＋交感神経性収縮、内皮依存性拡張）、血小板凝集platelet aggregation血小板凝集（platelet aggregation）platelet aggregation（血小板凝集）、末梢侵害受容器peripheral nociceptor末梢侵害受容器（peripheral nociceptor）peripheral nociceptor（末梢侵害受容器）の刺激、中枢神経系の興奮/抑制。

⚠️ 5-HT関連の臨床病態は多岐にわたる。 片頭痛、気分障害mood disorder気分障害（mood disorder）mood disorder（気分障害）、不安、肺高血圧（SSRI関連）、弁膜症（5-HT2B受容体作動薬）、セロトニン中毒serotonin toxicityセロトニン中毒（serotonin toxicity）serotonin toxicity（セロトニン中毒）、カルチノイド症候群carcinoid syndromeカルチノイド症候群（carcinoid syndrome）carcinoid syndrome（カルチノイド症候群）。

メラトニン

松果体pineal gland松果体（pineal gland）pineal gland（松果体）でのみセロトニンから合成される（アセチル化＋O-メチル化、松果体pineal gland松果体（pineal gland）pineal gland（松果体）特有の2酵素）。概日リズムcircadian rhythm概日リズム（circadian rhythm）circadian rhythm（概日リズム）の確立に関わるホルモン。受容体はMT1・MT2。作動薬は不眠・気分障害mood disorder気分障害（mood disorder）mood disorder（気分障害）（気分・睡眠パターン改善）に用いられる。

セロトニントランスポーターと薬物

SERT（Na⁺依存性再取り込み輸送体）が主要な不活化経路。SSRI（選択的セロトニン再取り込み阻害薬serotonin reuptake inhibitorセロトニン再取り込み阻害薬（serotonin reuptake inhibitor）serotonin reuptake inhibitor（セロトニン再取り込み阻害薬））はSERTを阻害する。MDMA（エクスタシー）を含む置換アンフェタミンamphetamineアンフェタミン（amphetamine）amphetamine（アンフェタミン）類は、小胞輸送体VMAT2小胞輸送体（VMAT2）VMAT2（小胞輸送体）とSERTの両方を阻害して5-HT放出を促す。

グルタミン酸作動性神経伝達

グルタミン酸は中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質excitatory neurotransmitter興奮性神経伝達物質（excitatory neurotransmitter）excitatory neurotransmitter（興奮性神経伝達物質）。神経伝達物質は血液脳関門を通過できないため、前駆体（グルタミン、アルギニンarginine (Arg)アルギニン（arginine (Arg)）arginine (Arg)（アルギニン）、チロシンなど）から脳内で合成される。

グルタミン-グルタミン酸サイクル（ニューロン-アストロサイト連携）

アストロサイトのグルタミナーゼglutaminaseグルタミナーゼ（glutaminase）glutaminase（グルタミナーゼ）がグルタミンをグルタミン酸に変換しニューロンへ供給、ニューロンで神経伝達に使われたグルタミン酸はアストロサイトに取り込まれグルタミンに戻される（アストロサイトのグルタミン酸脱水素酵素glutamate dehydrogenase (GDH)グルタミン酸脱水素酵素（glutamate dehydrogenase (GDH)）glutamate dehydrogenase (GDH)（グルタミン酸脱水素酵素）はアンモニアへの高いKmのため生体内in vivo生体内（in vivo）in vivo（生体内）ではほぼ不可逆に働く）。

グルタミン酸トランスポーター

EAAT（興奮性アミノ酸トランスポーターexcitatory amino acid transporter (EAAT)興奮性アミノ酸トランスポーター（excitatory amino acid transporter (EAAT)）excitatory amino acid transporter (EAAT)（興奮性アミノ酸トランスポーター））は1グルタミン酸につき3 Na⁺の共輸送（1グルタミン酸あたり1 ATP相当のコスト）で、シナプス間隙synaptic cleftシナプス間隙（synaptic cleft）synaptic cleft（シナプス間隙）からグルタミン酸を除去する二次性能動輸送secondary active transport二次性能動輸送（secondary active transport）secondary active transport（二次性能動輸送）体。

イオンチャネル型グルタミン酸受容体

受容体	作動薬	イオン透過性
NMDA	N-メチル-D-アスパラギン酸N-methyl-D-aspartate (NMDA)N-メチル-D-アスパラギン酸（N-methyl-D-aspartate (NMDA)）N-methyl-D-aspartate (NMDA)（N-メチル-D-アスパラギン酸）	Na⁺, Ca²⁺（静止膜電位resting membrane potential静止膜電位（resting membrane potential）resting membrane potential（静止膜電位）でMg²⁺により孔がブロックされる）
AMPA	α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA)α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸（alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA)）alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA)（α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸）	Na⁺, K⁺（一部Ca²⁺）
カイニン酸kainic acid (kainate)カイニン酸（kainic acid (kainate)）kainic acid (kainate)（カイニン酸）	カイニン酸kainic acid (kainate)カイニン酸（kainic acid (kainate)）kainic acid (kainate)（カイニン酸）	Na⁺, K⁺（一部Ca²⁺）

⭐ AMPA-NMDA協調は「同時検出器coincidence detector同時検出器（coincidence detector）coincidence detector（同時検出器）」として働く。 AMPA受容体AMPA receptorAMPA受容体（AMPA receptor）AMPA receptor（AMPA受容体）活性化→Na⁺流入→脱分極→NMDA受容体のMg²⁺ブロックが外れる→NMDA受容体活性化→[Ca²⁺]i上昇、という2段階（速い成分＝AMPA、遅い成分＝NMDA）のEPSPを形成する。この電位依存的voltage-dependent電位依存的（voltage-dependent）voltage-dependent（電位依存的）なMg²⁺解除の仕組みが、NMDA受容体を「同時に起こったシナプス入力だけを検出する」分子スイッチmolecular switch分子スイッチ（molecular switch）molecular switch（分子スイッチ）にしている（長期増強long-term potentiation, LTP長期増強（long-term potentiation, LTP）long-term potentiation, LTP（長期増強）の分子基盤、CaMKII依存）。

⚠️ NMDA受容体拮抗薬NMDA receptor antagonistNMDA受容体拮抗薬（NMDA receptor antagonist）NMDA receptor antagonist（NMDA受容体拮抗薬）は解離性麻酔薬dissociative anesthetic解離性麻酔薬（dissociative anesthetic）dissociative anesthetic（解離性麻酔薬）・幻覚薬hallucinogen幻覚薬（hallucinogen）hallucinogen（幻覚薬）として作用する。フェンサイクリジンphencyclidine (PCP)フェンサイクリジン（phencyclidine (PCP)）phencyclidine (PCP)（フェンサイクリジン）は幻覚薬hallucinogen幻覚薬（hallucinogen）hallucinogen（幻覚薬）。ケタミンketamineケタミン（ketamine）ketamine（ケタミン）は亜麻酔量で治療抵抗性うつ病treatment-resistant depression治療抵抗性うつ病（treatment-resistant depression）treatment-resistant depression（治療抵抗性うつ病）に応用される（前頭前皮質prefrontal cortex前頭前皮質（prefrontal cortex）prefrontal cortex（前頭前皮質）のGABA作動性介在ニューロンGABAergic interneuronGABA作動性介在ニューロン（GABAergic interneuron）GABAergic interneuron（GABA作動性介在ニューロン）上のNMDA受容体拮抗→脱抑制disinhibition脱抑制（disinhibition）disinhibition（脱抑制）→グルタミン酸伝達促進、という機序が想定される）。

代謝型グルタミン酸受容体

Gタンパク質共役型（Gq・Gi）。シナプス前presynapticシナプス前（presynaptic）presynaptic（シナプス前）・後両方に存在し、Ca²⁺チャネルcalcium channelCa²⁺チャネル（calcium channel）calcium channel（Ca²⁺チャネル）・K⁺チャネル・他の受容体（NMDA・AMPA・ドパミン・GABA・ノルアドレナリン受容体adrenergic receptor, adrenoceptorアドレナリン受容体（adrenergic receptor, adrenoceptor）adrenergic receptor, adrenoceptor（アドレナリン受容体））を調節する。

GABA作動性神経伝達

GABA（γ-アミノ酪酸gamma-aminobutyric acid (GABA)γ-アミノ酪酸（gamma-aminobutyric acid (GABA)）gamma-aminobutyric acid (GABA)（γ-アミノ酪酸））は中枢神経系の主要な抑制性神経伝達物質（脳幹ではグリシンが同様の役割）。

合成と分解

flowchart TD
  A["グルタミン酸"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='GAD'>グルタミン酸脱炭酸酵素</span><br>PLP依存、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='GABAergic neuron'>GABA作動性ニューロン</span>に特異的（GAD65/GAD67の2<span class='jp-term jp-term-diagram' title='isoform'>アイソフォーム</span>）"]
  B --> C["GABA"]
  C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='GABA transaminase'>GABAトランスアミナーゼ</span>（GABA-T）<br>ミトコンドリア、PLP依存"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succinic acid'>コハク酸</span>セミアルデヒド + グルタミン酸"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succinic acid'>コハク酸</span>セミ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aldehyde dehydrogenase (ALDH)'>アルデヒド脱水素酵素</span>"]
  F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succinic acid'>コハク酸</span> → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='citric acid cycle (TCA cycle)'>クエン酸回路</span>（GABAシャント）"]

⚠️ GAD阻害は痙攣を起こす。 GABA合成が障害されると中枢の抑制が失われ痙攣に至る。逆にビガバトリンvigabatrineビガバトリン（vigabatrine）vigabatrine（ビガバトリン）（γ-ビニルGABA）はGABA-Tに不可逆的に共有結合し、シナプスGABA濃度を上げる抗てんかん薬Antiepileptics抗てんかん薬（Antiepileptics）Antiepileptics（抗てんかん薬）として使われる。

GABAトランスポーター

Na⁺依存性、双方向性bidirectional双方向性（bidirectional）bidirectional（双方向性）。ニューロンに取り込まれたGABAは神経伝達に再利用され、グリア（glia、アストロサイト、放出GABAの約20%を取り込む）では代謝される。GAT阻害薬は抗てんかん薬Antiepileptics抗てんかん薬（Antiepileptics）Antiepileptics（抗てんかん薬）として応用される。

GABA受容体の2型

受容体	型	機構	薬理学pharmacology薬理学（pharmacology）pharmacology（薬理学）的標的
GABA-A	イオンチャネル型ionotropicイオンチャネル型（ionotropic）ionotropic（イオンチャネル型）（ヘテロ5量体、リガンド依存性ligand-gatedリガンド依存性（ligand-gated）ligand-gated（リガンド依存性）Cl⁻チャネル）	Cl⁻平衡電位equilibrium potential平衡電位（equilibrium potential）equilibrium potential（平衡電位）が静止電位より陰性→Cl⁻流入で過分極	ベンゾジアゼピン、麻酔薬、エタノール（すべて正のアロステリック調節allosteric regulationアロステリック調節（allosteric regulation）allosteric regulation（アロステリック調節））
GABA-B	代謝型metabotropic代謝型（metabotropic）metabotropic（代謝型）（Gタンパク質共役、二量体）	K⁺チャネル活性化またはCa²⁺伝導度低下/cAMP産生抑制	シナプス前presynapticシナプス前（presynaptic）presynaptic（シナプス前）後の抑制

⚠️ GABA-A増強薬は用量依存的dose-dependent用量依存的（dose-dependent）dose-dependent（用量依存的）に「抗不安anxiolysis抗不安（anxiolysis）anxiolysis（抗不安）→催眠hypnosis催眠（hypnosis）hypnosis（催眠）→全身麻酔→昏睡・死」と進行する。抗不安anxiolysis抗不安（anxiolysis）anxiolysis（抗不安）作用と鎮静作用sedative effect鎮静作用（sedative effect）sedative effect（鎮静作用）は完全には区別できない（最低用量）。ベンゾジアゼピン・エタノールなど複数のGABA作動性/鎮静薬の併用は相加的additive相加的（additive）additive（相加的）にこの効果を強め危険性を増す（相加的相乗作用additive/synergistic effect相加的相乗作用（additive/synergistic effect）additive/synergistic effect（相加的相乗作用）, additive/synergistic effect）。

まとめ

アドレナリン受容体adrenergic receptor, adrenoceptorアドレナリン受容体（adrenergic receptor, adrenoceptor）adrenergic receptor, adrenoceptor（アドレナリン受容体）はα1（収縮）・α2（シナプス前抑制presynaptic inhibitionシナプス前抑制（presynaptic inhibition）presynaptic inhibition（シナプス前抑制））・β1（心刺激cardiac stimulation心刺激（cardiac stimulation）cardiac stimulation（心刺激））・β2（弛緩）・β3（脂肪分解lipolysis脂肪分解（lipolysis）lipolysis（脂肪分解））に分かれ、臓器ごとに異なる生理作用physiological effects生理作用（physiological effects）physiological effects（生理作用）・臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）をもつ。
パーキンソン病は黒質線条体nigrostriatal黒質線条体（nigrostriatal）nigrostriatal（黒質線条体）ドパミン経路の変性。MPTP/MPP⁺による複合体I阻害がこの病態のモデルを提供する。L-DOPA・ドパミン作動薬dopamine agonistドパミン作動薬（dopamine agonist）dopamine agonist（ドパミン作動薬）・MAO-B/COMT阻害薬COMT inhibitorCOMT阻害薬（COMT inhibitor）COMT inhibitor（COMT阻害薬）が治療の柱。
セロトニンはトリプトファンtryptophanトリプトファン（tryptophan）tryptophan（トリプトファン）から合成され、消化管に大半が存在。SERTがSSRIの標的。メラトニンmelatoninメラトニン（melatonin）melatonin（メラトニン）は松果体pineal gland松果体（pineal gland）pineal gland（松果体）特異的な代謝産物metabolite代謝産物（metabolite）metabolite（代謝産物）。
グルタミン酸はNMDA（Mg²⁺ブロック、Ca²⁺透過、同時検出器coincidence detector同時検出器（coincidence detector）coincidence detector（同時検出器））・AMPA・カイニン酸kainic acid (kainate)カイニン酸（kainic acid (kainate)）kainic acid (kainate)（カイニン酸）型イオンチャネル受容体とmGluRを介して興奮性伝達excitatory transmission興奮性伝達（excitatory transmission）excitatory transmission（興奮性伝達）を担う。
GABAはGAD（PLP依存）で合成されGABA-T/GABAシャントで分解、GABA-A（Cl⁻チャネル、ベンゾジアゼピン標的）とGABA-B（GPCR）の2受容体系で抑制性伝達inhibitory transmission抑制性伝達（inhibitory transmission）inhibitory transmission（抑制性伝達）を担う。