Różnica między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi

Główna różnica – receptory nikotynowe vs muskarynowe

Receptory nikotynowe i muskarynowe to dwa główne typy receptorów cholinergicznych. Są one integralnymi białkami błonowymi aktywowanymi przez wiązanie acetylocholiny, neuroprzekaźnika. Chociaż ten sam neuroprzekaźnik wiąże się z obydwoma typami receptorów, mechanizm działania każdego z nich jest inny. Główna różnica między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi polega na tym, że receptory nikotynowe stają się kanałami jonowymi dla sodu po związaniu acetylocholiny z receptorem, podczas gdy receptory muskarynowe fosforylują różne drugie przekaźniki. Receptory nikotynowe są również nazywane jonotropowymi receptorami acetylocholiny, podczas gdy receptory muskarynowe są również nazywane metabotropowymi receptorami acetylocholiny w zależności od ich działania.

Pokryte kluczowe obszary

1. Co to są receptory nikotynowe
– definicja, fakty, mechanizm działania
2. Co to są receptory muskarynowe
– definicja, fakty, mechanizm działania
3. Jakie są podobieństwa między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi
– zarys cech wspólnych
4. Jaka jest różnica między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi
– porównanie kluczowych różnic

Kluczowe pojęcia: Acetylocholina (Ach), Receptory Cholinergiczne, Kanały Jonowe, Jonotropowe Receptory Acetylocholinowe, Metabotropowe Receptory Acetylocholinowe, Receptory Muskarynowe, Receptory N1, Receptory N2, Receptory Nikotynowe, Fosforylacja, Second Messenger

Czym są receptory nikotynowe

Receptory nikotynowe (nAhRs) są grupą receptorów cholinergicznych, które oddziałują również z nikotyną w tytoniu. Tworzą one pory przez błonę komórkową nerwów pozazwojowych. Ponieważ receptory nikotynowe służą jako kanały jonowe bramkowane ligandami, pośredniczą w szybkim przekazywaniu impulsów nerwowych w synapsach. Receptory nikotynowe są przepuszczalne dla kationów takich jak sód, potas i wapń. Utworzenie kanału jonowego po związaniu agonisty powoduje depolaryzację błony komórkowej neuronu. Umożliwia to szybką transmisję sygnału. Dwa typy receptorów nikotynowych to N1 i N2. Receptory N1 są receptorami typu mięśniowego, znajdującymi się w złączach nerwowo-mięśniowych. Są one odpowiedzialne za skurcze i rozkurcze mięśni. Receptory N2 są receptorami typu neuronalnego, znajdującymi się w synapsach między neuronami. Są one zaangażowane w funkcje poznawcze, pamięć, uczenie się, pobudzenie, nagrodę, kontrolę motoryczną i analgezję. Struktura receptora nikotynowego jest przedstawiona na rysunku 1.

Dwa typy receptorów nikotynowych są klasyfikowane na podstawie typów podjednostek obecnych w każdym z receptorów nikotynowych. U kręgowców, składają się one z pięciu podjednostek. U ssaków w receptorach nikotynowych można zidentyfikować szesnaście podjednostek.

Czym są receptory muskarynowe

Receptory muskarynowe (mAChRs) to grupa receptorów cholinergicznych, które oddziałują z muskaryną. Muskaryna jest rozpuszczalną w wodzie toksyną pochodzącą z grzyba (Amanita muscaria). Receptory muskarynowe występują głównie w ośrodkowym układzie nerwowym. Należą one do typu receptorów sprzężonych z białkiem G. Tak więc po aktywacji receptora muskarynowego przez związanie agonisty dochodzi do aktywacji wewnątrzkomórkowych białek G, które przekształcają GTP do GDP. Strukturę receptora M2 przedstawiono na rysunku 2.

Wielka liczba funkcji fizjologicznych, takich jak rytm i siła serca, uwalnianie neuroprzekaźników i skurcz mięśni gładkich, jest pośredniczona przez receptory muskarynowe. Pięć typów receptorów muskarynowych to M1, M2, M3, M4 i M5. Kategoryzuje się je na podstawie funkcji fizjologicznej. Receptory M1 powszechnie występują w gruczołach wydzielniczych. M2 występuje w tkance sercowej, M3 występuje zarówno w gruczołach wydzielniczych jak i mięśniach gładkich. M1, M3 i M5 aktywują fosfolipazę C, zwiększając poziom wapnia wewnątrzkomórkowego. M2 i M4 hamują cyklazę adenylanową, zmniejszając poziom cAMP.

Podobieństwa między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi

• Oba receptory nikotynowe i muskarynowe są receptorami cholinergicznymi.
• Receptory nikotynowe i muskarynowe reagują na neuroprzekaźnik, acetylocholinę.
• Receptory nikotynowe i muskarynowe znajdują się na neuronach zwojowych zarówno współczulnego, jak i przywspółczulnego układu nerwowego.
• Oba receptory nikotynowe i muskarynowe ulegają zmianom konformacyjnym po związaniu agonisty.
• Oba receptory nikotynowe i muskarynowe reagują również na inne cząsteczki.

Różnica między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi

Definicja

Receptory nikotynowe: Nicotinic Receptors refer to a group of cholinergic receptors linked to ion channels in the cell membrane.

Muscarinic Receptors: Muscarinic receptors refer to a group of G-protein coupled cholinergic receptors that phosphorylate second messengers.

Types

Nicotinic Receptors: Dwa typy receptorów nikotynowych to receptory N1 i N2.

Receptory muskarynowe: Pięć typów receptorów muskarynowych to M1, M2, M3, M4 i M5.

Ekscytacyjne/Inhibicyjne

Receptory nikotynowe: Receptory nikotynowe są receptorami pobudzającymi.

Receptory muskarynowe: M1, M2 i M5 są receptorami pobudzającymi, natomiast M3 i M4 są receptorami hamującymi.

Występowanie

Receptory nikotynowe: Receptory N1 występują w złączach nerwowo-mięśniowych. Receptory N2 występują w mózgu, autonomicznym i przywspółczulnym układzie nerwowym.

Receptory muskarynowe: Receptory muskarynowe występują w mózgu, sercu i mięśniach gładkich.

Mechanizm działania

Receptory nikotynowe: Receptory nikotynowe stają się kanałami jonowymi po aktywacji przez acetylocholinę.

Receptory muskarynowe: Receptory muskarynowe fosforylują różnych drugich posłańców.

Nazywane są

Receptorami nikotynowymi: Receptory nikotynowe nazywane są jonotropowymi receptorami acetylocholinowymi.

Receptory muskarynowe: Receptory muskarynowe nazywane są metabotropowymi receptorami acetylocholiny.

Typ receptora

Receptory nikotynowe: Receptory nikotynowe są typem kanałów jonowych bramkowanych ligandami.

Receptory muskarynowe: Receptory muskarynowe są typem receptorów sprzężonych z białkami G (GPCRs).

Rola

Receptory nikotynowe: Receptory nikotynowe pośredniczą w szybkim synaptycznym przekazywaniu impulsów nerwowych.

Receptory muskarynowe: Muscarinic Receptors mediate a slow metabolic response via second messenger cascades.

Responsive to

Nicotinic Receptors: Receptory nikotynowe reagują również na nikotynę.

Receptory muskarynowe: Receptory muskarynowe reagują również na muskarynę.

Wniosek

Receptory nikotynowe i muskarynowe to dwa główne typy receptorów cholinergicznych. Aktywowane receptory nikotynowe służą jako kanały jonowe, podczas gdy aktywowane receptory muskarynowe fosforylują drugich posłańców w celu pośredniczenia w reakcjach metabolicznych. Receptory nikotynowe ułatwiają przekazywanie impulsów nerwowych. Główną różnicą między receptorami nikotynowymi i muskarynowymi jest mechanizm działania każdego typu receptorów.

Odniesienie:
1. Nicotinic acetylcholine receptors | Introduction | BPS/IUPHAR Guide to PHARMACOLOGY, dostępne tutaj.
2. Acetylcholine receptors (Muscarinic) | Introduction | BPS/IUPHAR Guide to PHARMACOLOGY, Available here.

Image Courtesy:

1. „NAChR” By Ataly – Praca własna (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. „Muscarinic acetylcholine receptor M2-3UON” By Takuma-sa – Praca własna (CC0) via Commons Wikimedia

.