Nikotinrezeptor
Synonyme: Nikotinerger Acetylcholinrezeptor, nikotinischer Acetylcholinrezeptor, nikotinerger Rezeptor, n-Cholinrezeptor
Englisch: nicotinic acetylcholine receptor
Definition
Nikotinrezeptoren, kurz nAChR, sind membranständige, ionotrope Rezeptoren insbesondere in Nervenzellen und Muskelfasern. Sie gehören zur Superfamilie der Cys-Loop-Rezeptoren.
Agonisten sind u.a. Acetylcholin und Nikotin.
Vorkommen
Nikotinrezeptoren finden sich:
- an der postsynaptischen Membran der 2. Neuronen des Parasympathikus*
- an der postsynaptischen Membran der 2. Neuronen des Sympathikus
- an den motorischen Endplatten der quergestreiften Muskulatur
- im ZNS
Die Rezeptorendichte an der postsynaptischen Membran ist hoch. Sie beträgt etwa 104/μm2. Des Weiteren finden sich Nikotinrezeptoren z.B. in der Milz, in Lymphknoten und in Lymphozyten.
*An der postsynaptischen Membran der Effektororgane des Parasympathikus finden sich Muskarinrezeptoren.
Struktur
Nikotinrezeptoren bestehen aus 5 Protein-Untereinheiten, die sich ringförmig als Ionenkanal anordnen. Jede Untereinheit besteht aus vier Transmembrandomänen, wobei vier Gruppen mit insgesamt 17 verschiedenen Suptypen existieren.
| Neuronaler Typ | Muskel-Typ | ||
|---|---|---|---|
| I | II | III | IV |
| α9, α10 | α7, α8 |
|
α1, β1, δ, γ, ε |
Nikotinrezeptoren an motorischen Endplatten bestehen entweder aus der Kombination (α1)2β1δε (adulte Form) oder aus (α1)2β1δγ (fetale Form).
In Nervenzellen kommen Nikotinrezeptoren in diversen Variationen vor, z.B. als Homomer (α7)5 oder als Heteromer (α4)2(β2)3 im Gehirn sowie als Ganglion-Subtyp α3β4.
Im Muskeltyp bindet Acetylcholin an der α-, γ- oder ε-Untereinheit, in Nervenzellen an der α- oder β-Untereinheit. Unter physiologischen Bedingungen öffnet sich ein ca. 0,65 nm breiter Kanal nach Bindung von zwei Acetylcholin-Molekülen. Anschließend kommt es zum unselektiven Kationeneinstrom (v.a. Natrium und Kalium) und zur Depolarisierung der Zelle.
Funktion
Nikotinrezeptoren dienen der nervalen bzw. neuromuskulären Signalübertragung. Außerdem spielen sie eine wichtige regulatorische Rolle bei Entzündungsprozessen und im Immunsystem.
Liganden
Zu den Agonisten des Nikotinrezeptors zählen neben Acetylcholin und Nikotin u.a.:
- Cholin
- Epibatidin
- Lobelin
- Dimethylphenylpiperazinium (nur Ganglion-Subtyp)
- Cytisin
- Succinylcholin
- Carbachol
- Galantamin
- Vareniclin
- Coniin (Gift des Schierlings)
Antagonisten des Nikotinrezeptor sind u.a.:
um diese Funktion zu nutzen.