グルタミン酸デカルボキシラーゼ (GAD) は、グルタミン酸からガンマアミノ酪酸 (GABA) への変換を触媒する重要な酵素であり、気分や記憶の過程で重要な役割を果たします。主要な抑制性神経伝達物質として、GABA の機能は神経系の健康にとって重要です。
哺乳類では、GAD は GAD65 と GAD67 の 2 つのアイソフォームに分けられ、これらは脳で発現され、異なる環境で連携して GABA の正常な供給を維持します。
GAD の両方のアイソフォームは、PLP 結合ドメイン、C 末端ドメイン、N 末端ドメインなど、複数の重要なドメインを持つホモ二量体構造です。 GAD の触媒プロセスには、感情の安定に不可欠な PLP との架橋が含まれます。 GAD の構造が変化すると、GABA の合成に影響があり、それによって私たちの感情状態に影響を与えます。
研究により、GAD の二量体化はその機能を維持するために重要であり、その正常な結合を妨げる変異は統合失調症などの精神病に関連している可能性があることが示されています。
感情の制御は GABA レベルに直接関係しています。 GADの活性が不十分な場合、またはその発現が阻害されると、GABAレベルの低下が引き起こされ、不安やうつ病などの感情的な問題が引き起こされる可能性があります。逆に、GAD 機能が過剰に働くと、過剰な抑制やうつ病が引き起こされる可能性もあります。
記憶の形成中、GABA は神経の興奮を抑え、情報のフィルタリングとエンコードを促進するために重要です。特に新しい知識を学習する過程において、GAD 発現の減少は作業記憶の欠損につながると考えられています。
ある研究によると、統合失調症患者では GAD67 の発現が大幅に減少しており、これは記憶機能や認知機能の低下と密接に関係しています。
自閉症、自己免疫性糖尿病、統合失調症などの脳疾患はすべて、GAD の異常発現に関連しています。自閉症患者の脳では、GAD の発現が大幅に減少しており、感情および行動の調節における GAD の重要性がさらに裏付けられています。
たとえば、自閉症患者に関する研究では、大脳皮質と小脳で GAD65 と GAD67 の発現が 30% ~ 50% 減少していることがわかりました。
GAD に関する徹底的な研究により、感情と記憶、特に GAD の活動を調節することで気分障害やその他の神経疾患を治療する方法に関するさらなる秘密が明らかになる可能性があります。科学者たちは、この重要な酵素の機能を調節する新しい治療法の開発を楽しみにしています。
気分の変動が GAD 活動レベルと密接に関連している可能性があると考えたことはありますか?