GABAA受容体は、脳内の多くの薬物の作用の主要分子標的である
これらの中には、ベンゾジアゼピン、静脈内麻酔薬や揮発性麻酔薬、そしておそらくエタノールも含まれます。 ベンゾジアゼピン受容体結合部位はGABA結合部位と共役している． また、ベンゾジアゼピン受容体は、GABA結合部位を含むタンパク質を認識するために開発された抗体で免疫沈降される 。 このことは、ベンゾジアゼピン受容体がGABAA受容体-Clチャネル複合体の重要な一部であることを示している。
ベンゾジアゼピン系作動薬は、バルビツール酸系も含む抑圧薬の一般クラスの最新の薬剤群を代表し、抗痙攣、抗不安、鎮静-催眠作用を示す。 よく知られている例としては、ジアゼパムやクロルジアゼポキシドがあり、これらは抗不安作用のためにしばしば処方される。 ベンゾジアゼピン系作動薬の作用機序は、GABA作動性伝達を増強することである。 電気生理学的研究により、これらのベンゾジアゼピン系薬剤はGABAに応答してチャネル開口頻度を増加させることが知られており、これが薬理作用および治療作用の理由となっている … また、ベンゾジアゼピン系はバルビツール酸系やピクロトキシン系とアロステリックに結合している。 ベンゾジアゼピン受容体は、特定のリガンドに対する親和性に関して不均一である。 また、β-カルボリン、シクロピロロン、イミダゾピリジンなどの非ベンゾジアゼピン系もベンゾジアゼピン部位に結合している
バルビツールは、麻酔やてんかんのコントロールによく用いられる別のクラスの薬剤である。 フェノバルビタールとペントバルビタールは、最もよく使用されるバルビツール酸塩の2つである。 フェノバルビタールは、1912年以来、てんかん患者の治療に使用されています。 ペントバルビタールもまた抗けいれん薬ですが、鎮静作用の副作用があります。 バルビツール酸は薬理学的濃度で、ベンゾジアゼピンやGABAのそれぞれの結合部位への結合をアロステリックに増加させる。 平均チャネル開口時間を測定すると、バルビツール酸は、最も長い開口状態（9ミリ秒）に開くチャネルの割合を増加させる一方で、より短い開口状態（1ミリ秒および3ミリ秒）に開く割合を減少させ、平均チャネル開口時間とCl-フラックスが全体的に増加することによって作用することが示されている。 Picrotoxinは、チャネルを最も短い開口状態（1ミリ秒）に優先的に移行させることで作用する。 このように、picrotoxinもバルビツール酸もGABAA受容体チャネルのゲーティング過程に作用するようですが、開口状態に対する作用は互いに逆になっています。 ペンチレンテトラゾールのような実験的な痙攣薬やケージ痙攣薬のt-butyl bicyclophosphorothionate (TBPS) は、picrotoxinと同様にCl-チャネルの透過性を阻害するように作用する。 抗生物質のペニシリンは、正味の負電荷を持つチャネルブロッカーである。 チャネル孔内の正電荷のアミノ酸残基と相互作用することでチャネルをブロックし、結果としてチャネルを通過するCl-を閉塞させるのです。 バルビツール酸、揮発性ガス、ステロイド、アルコールなどの全身麻酔薬は、GABAを介したCl-コンダクタンスを高めることを示唆する証拠がかなり蓄積されている。 この現象を適切に評価するためには、麻酔の行動学的アッセイだけでなく、受容体の機能を研究するためのin vitroモデルが必要である。 この点で、電気生理学的な方法だけでなく、Cl-フラックスやリガンド結合の神経化学的な測定も有用であった。 例えば、麻酔薬の効力とGABAを介したCl-取り込みの刺激との間には強い正の相関が存在する。 これはバルビツール酸や他の化学クラスの麻酔薬で見られる。
キメラと部位特異的変異導入法を用いて、麻酔薬調節に対する感度が異なるリガンド依存性イオンチャネルを比較し、麻酔薬感受性に不可欠な膜スパンドメインのアミノ酸を2つ同定した。 電気生理学的手法やアゴニストによるCl-フラックスによって測定された、エタノールによるGABAA受容体の機能増強の直接的証拠が報告されている。 GABA作用を増強するベンゾジアゼピンやバルビツール酸などの鎮静剤とエタノールの作用が類似していることから、エタノールはGABAA受容体の機能を増強することによってその作用の一部を発揮する可能性が示唆された。 エタノールによるGABAA受容体の機能増強は、試験する細胞の種類や測定方法に依存するようである。 このことは、エタノールの相互作用が特定の受容体サブタイプに特異的である可能性、および／または間接的な作用である可能性を示唆している。