Rezeptoren befinden sich entlang der Membranen von Neuronen und sind Proteine, an die spezifische Neurotransmitter binden. Wenn Neurotransmitter an Rezeptoren binden, öffnen und schließen sich Ionenkanäle, was entweder eine erregende oder hemmende Reaktion innerhalb des Neurons verursacht. Ein Glycinrezeptor ist ein ionotroper oder ligandengesteuerter Rezeptor, der aus vielen verschiedenen Proteinen besteht. Es ist ein Rezeptor für den inhibitorischen Neurotransmitter Glycin und ist im zentralen Nervensystem weit verbreitet.
Ein ionotroper Rezeptor, wie ein Glycinrezeptor, ist einer, der die Bindung von Neurotransmittern und die Funktion von Ionenkanälen zu einer molekularen Komponente vereint. Diese Art von Rezeptor hat normalerweise fünf verschiedene Proteine, die sich entlang der Zellmembran erstrecken und alle dazu beitragen, die Pore oder Öffnung eines Ionenkanals zu bilden. Wenn ein Neurotransmitter an einen Liganden-gesteuerten Rezeptor bindet, öffnen sich Ionenkanäle und lösen eine Reaktion aus. Antworten von diesen Rezeptoren sind normalerweise schnell und von kurzer Dauer.
Ein Glycinrezeptor bindet an den inhibitorischen Neurotransmitter Glycin, der aus Serin synthetisiert wird. Serin entsteht aus einem Nebenprodukt oder „Zwischenprodukt“, das bei der Glykolyse entsteht, einem Prozess, bei dem Glukose in zwei Brenztraubensäuremoleküle getrennt wird. Glycin wird dann aus Serin durch ein Enzym namens Serin-Transhydroxymethylase hergestellt. Der Neurotransmitter Glycin ist eine Aminosäure und somit ein Baustein für Proteine im Körper.
Wenn Glycin freigesetzt wird, aktiviert es einen Glycin-Rezeptor, indem es daran bindet, was zu einem Einstrom von Chloridionen in das Neuron führt, was zu einer Hyperpolarisation führt. Ein hyperpolarisiertes Neuron hat eine negative elektrische Ladung entlang seiner Zellmembran, was zu einer hemmenden Reaktion führt. Glycin wird als hemmende Aminosäure bezeichnet, weil es hemmende Reaktionen in Neuronen hervorruft.
Glycin ist an der Netzhaut, dem unteren Hirnstamm und dem Rückenmark beteiligt, wo sich Renshaw-Zellen befinden. Renshaw-Zellen sind Interneurone, was bedeutet, dass sie efferente oder übertragende und afferente oder empfangende Neuronen in neuronalen Bahnen verbinden. Diese Zellen werden durch Kollateralen von Motoneuronen erregt; Wenn Glycin jedoch an die darin enthaltenen Rezeptoren bindet, werden die Motoneuronen gehemmt. Dies ist ein Beispiel für eine wiederkehrende Hemmung.
Der Neurotransmitter Glycin findet sich weitgehend in Gewebeproteinen und allen Körperflüssigkeiten. Obwohl es keine essentielle Aminosäure ist, wirkt es, um Gallensalze und Peptide zu metabolisieren. Wenn Gene, die für die Transporter kodieren, die Glycin entfernen, beschädigt werden, führt dies zu einer sogenannten Hyperglycinämie. Dieser Zustand tritt auf, wenn ein hoher Glycinspiegel im Zentralnervensystem vorliegt und umfasst Symptome wie Müdigkeit und geistige Behinderung.