Biologia moleculară a arătat că receptorii nicotinici și muscarinici aparțin unor superfamilii proteice distincte. Receptorii nicotinici sunt de două tipuri: Nm și Nn. Nm este localizat în joncțiunea neuromusculară care determină contracția mușchilor scheletici prin intermediul potențialului de placă finală (EPP). Nn determină depolarizarea în ganglionii autonomi, ceea ce duce la impulsul postganglionar. Receptorii nicotinici determină eliberarea de catecolamină din măduva suprarenală și, de asemenea, excitație sau inhibiție specifică locului în creier. Atât Nm, cât și Nn sunt legate de canalele Na+ și Ca2+, dar Nn este legat și de un canal K+ suplimentar.
nAChREdit
Receptorul nicotinic de acetilcolină
Receptorii nAChR sunt canale ionice legate de ligand și, ca și alți membri ai superfamiliei de canale ionice legate de ligand „cys-loop”, sunt compuși din cinci subunități proteice dispuse simetric ca niște dughene în jurul unui butoi. Compoziția subunităților este foarte variabilă între diferite țesuturi. Fiecare subunitate conține patru regiuni care se întind pe membrană și sunt formate din aproximativ 20 de aminoacizi. Regiunea II, care se află cel mai aproape de lumenul porului, formează căptușeala porului.
Legăturarea acetilcolinei la terminațiile N ale fiecăreia dintre cele două subunități alfa are ca rezultat o rotație de 15° a tuturor elicelor M2. Partea citoplasmatică a receptorului nAChR are inele de sarcină negativă ridicată care determină specificitatea cationică a receptorului și elimină învelișul de hidratare format adesea de ioni în soluție apoasă. În regiunea intermediară a receptorului, în interiorul lumenului porului, resturile de valină și leucină (Val 255 și Leu 251) definesc o regiune hidrofobă prin care trebuie să treacă ionul deshidratat.
NAChR-ul se găsește la marginile pliurilor joncționale de la joncțiunea neuromusculară, pe partea postsinaptică; este activat de eliberarea de acetilcolină prin sinapsă. Difuzarea Na+ și K+ prin receptor determină o depolarizare, potențialul de capăt de placă, care deschide canalele de sodiu portate de tensiune, ceea ce permite declanșarea potențialului de acțiune și, potențial, contracția musculară.
mAChREdit
În schimb, mAChR-urile nu sunt canale ionice, ci aparțin în schimb superfamiliei de receptori cuplați cu proteina G care activează alte canale ionice prin intermediul unei cascade de mesageri secundari. receptorul colinergic muscarinic activează o proteină G atunci când este legat de ACh extracelular. Subunitatea alfa a proteinei G activează guanilatciclaza (inhibând efectele AMPc intracelular), în timp ce subunitatea beta-gamma activează canalele K și, prin urmare, hiperpolarizează celula. Acest lucru determină o scădere a activității cardiace.
.