Aminosäuren sind die kleinen Einheiten, aus denen Proteine bestehen, und Neurotransmitter sind Moleküle, die Signale über Nervenverbindungen oder Synapsen übertragen. Im menschlichen Nervensystem wirken einige Aminosäuren als Neurotransmitter. Dazu gehören Glycin, Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Aspartat und Glutamat. Aminosäure-Neurotransmitter können das Nervenfeuer an einer Synapse entweder anregen oder hemmen. Es wird angenommen, dass GABA und Glycin hauptsächlich Nervenreaktionen hemmen, während Glutamat und Aspartat dazu neigen, zu erregen.
Bei Nervensynapsen ist das Ende eines Nervs oder Neurons vom Anfang des nächsten durch eine Lücke, die als synaptischer Spalt bekannt ist, getrennt. Ein Nervensignal, das als Aktionspotential bezeichnet wird, kann den synaptischen Spalt nicht passieren. Stattdessen werden endogene Chemikalien wie Aminosäure-Neurotransmitter verwendet, um den Impuls zu übertragen. Eine Nervenzelle, von der ein Impuls ausgeht, wird als präsynaptisches Neuron bezeichnet. Das präsynaptische Neuron produziert die Aminosäure-Neurotransmitter, während das empfangende oder postsynaptische Neuron Rezeptoren besitzt, die sie binden.
Von allen Aminosäuren, die als Neurotransmitter fungieren, ist GABA die einzige, die nicht auch zur Herstellung von Proteinen im Körper verwendet wird. GABA wird unter Verwendung eines Enzyms gebildet, das nur in Neuronen vorhanden ist. Die als Aspartat und Glutamat bekannten Aminosäure-Neurotransmitter werden innerhalb von Zellen in winzigen Strukturen gebildet, die als Mitochondrien bekannt sind. Sie bewegen sich dann in das Gel, das die Zelle füllt, das als Zytoplasma bekannt ist, bevor sie in Blasen eingeschlossen werden, die als Vesikel bezeichnet werden.
Glycin wird auch in den Mitochondrien produziert. Das als Strychnin bekannte Gift blockiert Glycinrezeptoren an postsynaptischen Neuronen. Dadurch wird verhindert, dass Glycin bindet und seine hemmende Wirkung auf Nerven entfaltet, so dass eine ungehinderte Erregung auftritt. Bestimmte Muskeln, wie das Zwerchfell, können sich nicht entspannen. Die Person mit einer Strychnin-Vergiftung kann möglicherweise nicht mehr atmen, was möglicherweise tödliche Folgen hat.
Die GABA-Produktion erfordert ein Enzym, das als Glutaminsäuredecarboxylase (GAD) bekannt ist. Dies bedeutet, dass GAD-Antikörper, Proteine mit Rezeptoren, die an GAD binden, verwendet werden können, um zu identifizieren, welche Neuronen GABA produzieren und nicht andere Aminosäure-Neurotransmitter. GABA ist der wichtigste Neurotransmitter, der die Nervensynapsen im gesamten Nervensystem hemmt. Alkohol im Gehirn bindet an GABA-Rezeptoren und trägt zu seiner Wirkung bei, die Neuronenaktivität zu reduzieren. Dies ist einer der Gründe, warum Alkohol als Beruhigungsmittel wirken kann.
Im Zentralnervensystem ist Glutamat der wichtigste Neurotransmitter, der die Erregung an Nervensynapsen verursacht. Überschüssiges Glutamat kann toxisch sein, da Neuronen bei längerer Erregung geschädigt werden. Hirnschäden und Schlaganfälle können manchmal einen Glutamatüberschuss verursachen, der dann zu Schäden und weiterem Verlust von Gehirnzellen führt.