Vesikulärer Monoamintransporter
Synonym: VMAT
Englisch: vesicular monoamine transporter
1. Definition
Beim vesikulären Monoamintransporter, kurz VMAT, handelt es sich um ein Glykoprotein, das den Transport der Monoamine Dopamin, Noradrenalin, Histamin und Serotonin aus dem Zytoplasma in die synaptischen Vesikel der Nervenzellen unterstützt.
2. Isoformen
Der vesikuläre Monoamintransporter kommt in zwei Isoformen vor:
VMAT1 wird vor allem auf der Membran von Vesikeln des peripheren Nervensystems exprimiert, den so genannten "large dense-core vesicles" (LDCV). Man findet es auch in neuroendokrinen Zellen, insbesondere auf chromaffinen und enterochromaffinen Granula in Zellen des Nebennierenmarks.
VMAT2 wird von monoaminergen Zellen des ZNS exprimiert sowie von Nervenzellen des Sympathikus, von Mastzellen und Histamin-produzierenden Zellen des Gastrointestinaltrakts. Man findet das Transportprotein auch in den Beta-Zellen des Pankreas und in Thrombozyten. VMAT2 hat eine dreifach höhere Affinität zu den Katecholaminen Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin als VMAT1.
3. Biochemie
Beide Isoformen von VMAT sind saure Glykoproteine mit einem Molekulargewicht von etwa 70 kDa. Es handelt sich um Transmembranproteine mit 12 Transmembrandomänen.
VMAT transportiert mit einem einheitlichen biochemischen Mechanismus die Neurotransmitter Dopamin, Serotonin, Histamin, Noradrenalin und Adrenalin aus dem Zytosol in die Vesikel, in denen sie anschließend in hoher Konzentration gespeichert werden. Der Inhalt dieser Vesikel wird in den synaptischen Spalt entleert, wo sie eine chemische Signalübertragung auf das nachfolgende Neuron ausüben.
Die Einlagerung der Monoamine in die Vesikel entgegen ihres Konzentrationsgefälles ist ein ATP-verbrauchender Prozess, der von der vakuolären Protonen-ATPase (V-ATPase) angetrieben wird. Nach der aktuellen Modellvorstellung wird ein Molekül Monoamin im Austausch gegen 2 Protonen in das Vesikel eingeschleust. Der Efflux des ersten Protons löst eine erste Konformationsänderung von VMAT aus, die eine erhöhte Affinität seiner zytosolischen Phase zu Monoaminen nach sich zieht. Der Efflux des zweiten Protons führt zu einer zweiten Konformationsänderung, die das gebundene Monoamin in das Vesikel verlagert.