Hauptunterschied – nikotinische vs. muskarinische Rezeptoren

Nikotin- und Muskarinrezeptoren sind die beiden Haupttypen von cholinergen Rezeptoren. Sie sind integrale Membranproteine, die durch die Bindung von Acetylcholin, einem Neurotransmitter, aktiviert werden. Obwohl derselbe Neurotransmitter an beide Rezeptortypen bindet, ist der Wirkmechanismus bei jedem Rezeptor unterschiedlich. Die Hauptunterschied zwischen Nikotin- und Muskarinrezeptoren ist das Nikotinrezeptoren werden bei Bindung von Acetylcholin an den Rezeptor zu Ionenkanälen für Natrium, während Muskarinrezeptoren verschiedene sekundäre Botenstoffe phosphorylieren. Nikotinrezeptoren werden auch genannt ionotrope Acetylcholinrezeptoren während Muskarinrezeptoren auch genannt werden metabotrope Acetylcholinrezeptoren je nach ihrer Aktion.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was sind Nikotinrezeptoren? – Definition, Fakten, Wirkmechanismus 2. Was sind Muskarinrezeptoren? – Definition, Fakten, Wirkmechanismus 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Nikotin- und Muscarinrezeptoren? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Nikotin- und Muskarinrezeptoren? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Acetylcholin (Ach), cholinerge Rezeptoren, Ionenkanäle, ionotrope Acetylcholin-Rezeptoren, metabotrope Acetylcholin-Rezeptoren, Muscarin-Rezeptoren, N1-Rezeptoren, N2-Rezeptoren, nikotinische Rezeptoren, Phosphorylierung, Second Messenger

Was sind Nikotinrezeptoren?

Nikotinrezeptoren (nAhRs) sind eine Gruppe von cholinergen Rezeptoren, die auch mit Nikotin im Tabak interagieren. Sie bilden Poren durch die Zellmembran der postganglionären Nerven. Da Nikotinrezeptoren als ligandengesteuerte Ionenkanäle dienen, vermitteln sie die schnelle Übertragung von Nervenimpulsen an Synapsen. Die Nikotinrezeptoren sind durchlässig für Kationen wie Natrium, Kalium und Calcium. Die Bildung des Ionenkanals bei der Bindung des Agonisten führt zur Depolarisation der Zellmembran des Neurons. Dies ermöglicht die schnelle Übertragung des Signals. Die beiden Arten von Nikotinrezeptoren sind N1 und N2. Die N1-Rezeptoren sind Muskelrezeptoren, die in den neuromuskulären Verbindungen gefunden werden. Sie sind für Muskelkontraktionen und -entspannungen verantwortlich. Die N2-Rezeptoren sind Rezeptoren vom neuronalen Typ, die in den Synapsen zwischen Neuronen vorkommen. Sie sind an kognitiven Funktionen, Gedächtnis, Lernen, Erregung, Belohnung, motorischer Kontrolle und Analgesie beteiligt. Die Struktur des Nikotinrezeptors ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Nikotinrezeptor

Die zwei Typen von nikotinergen Rezeptoren werden basierend auf den Typen von Untereinheiten klassifiziert, die in jedem nikotinergen Rezeptor vorhanden sind. Bei Wirbeltieren bestehen sie aus fünf Untereinheiten. Bei Säugetieren können sechzehn Untereinheiten in nikotinergen Rezeptoren identifiziert werden.

Was sind Muskarinrezeptoren?

Muscarinrezeptoren (mAChRs) sind eine Gruppe von cholinergen Rezeptoren, die mit Muscarin interagieren. Muscarin ist ein wasserlösliches Toxin, das aus einem Pilz (Amanita muscaria) gewonnen wird. Die muskarinischen Rezeptoren kommen hauptsächlich im zentralen Nervensystem vor. Sie sind eine Art von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Somit werden bei Aktivierung des Muscarinrezeptors durch die Bindung des Agonisten die intrazellulären G-Proteine ​​aktiviert, wodurch GTP in GDP umgewandelt wird. Die M2-Rezeptorstruktur ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: M2-Rezeptor

Eine Vielzahl physiologischer Funktionen wie Herzfrequenz und Kraft, die Freisetzung von Neurotransmittern und die Kontraktion der glatten Muskulatur werden durch muskarinische Rezeptoren vermittelt. Die fünf Arten von muskarinischen Rezeptoren sind M1, M2, M3, M4 und M5. Sie werden nach der physiologischen Funktion kategorisiert. Die M1-Rezeptoren kommen häufig in sekretorischen Drüsen vor. Das M2 kommt im Herzgewebe vor, das M3 kommt sowohl in sekretorischen Drüsen als auch in der glatten Muskulatur vor. M1, M3 und M5 aktivieren Phospholipase C und erhöhen den intrazellulären Calciumspiegel. M2 und M4 hemmen die Adenylatzyklase und senken die cAMP-Spiegel.

Ähnlichkeiten zwischen Nikotin- und Muskarinrezeptoren

Unterschied zwischen Nikotin- und Muskarinrezeptoren

Definition

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren beziehen sich auf eine Gruppe von cholinergen Rezeptoren, die mit Ionenkanälen in der Zellmembran verbunden sind.

Muskarinrezeptoren: Muskarinische Rezeptoren beziehen sich auf eine Gruppe von G-Protein-gekoppelten cholinergen Rezeptoren, die sekundäre Botenstoffe phosphorylieren.

Typen

Nikotinrezeptoren: Die beiden Arten von Nikotinrezeptoren sind N1 und N2.

Muskarinrezeptoren: Die fünf Arten von muskarinischen Rezeptoren sind M1, M2, M3, M4 und M5.

Erregend/Hemmend

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren sind exzitatorische Rezeptoren.

Muskarinrezeptoren: M1, M2 und M5 sind erregende Rezeptoren, während M3 und M4 hemmende Rezeptoren sind.

Auftreten

Nikotinrezeptoren: Die N1-Rezeptoren kommen in den neuromuskulären Verbindungen vor. Die N2-Rezeptoren kommen im Gehirn, im autonomen und parasympathischen Nervensystem vor.

Muskarinrezeptoren: Die muskarinischen Rezeptoren kommen im Gehirn, im Herzen und in der glatten Muskulatur vor.

Wirkmechanismus

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren werden bei Aktivierung durch Acetylcholin zu Ionenkanälen.

Muskarinrezeptoren: Muscarinrezeptoren phosphorylieren verschiedene sekundäre Botenstoffe.

Genannt als

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren werden als ionotrope Acetylcholinrezeptoren bezeichnet.

Muscarinrezeptoren: Muskarinische Rezeptoren werden als metabotrope Acetylcholinrezeptoren bezeichnet.

Rezeptortyp

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren sind eine Art von ligandengesteuerten Ionenkanälen.

Muscarinrezeptoren: Muskarinische Rezeptoren sind eine Art von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs).

Rolle

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren vermitteln eine schnelle synaptische Übertragung von Nervenimpulsen.

Muskarinrezeptoren: Muscarinrezeptoren vermitteln über Second-Messenger-Kaskaden eine langsame Stoffwechselreaktion.

Reagiert auf

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren reagieren auch auf Nikotin.

Muscarinrezeptoren: Muscarinrezeptoren reagieren auch auf Muscarin.

Abschluss

Nikotin- und Muskarinrezeptoren sind die beiden Haupttypen von cholinergen Rezeptoren. Aktivierte Nikotinrezeptoren dienen als Ionenkanäle, während aktivierte Muskarinrezeptoren sekundäre Botenstoffe phosphorylieren, um Stoffwechselreaktionen zu vermitteln. Die nikotinergen Rezeptoren erleichtern die Übertragung von Nervenimpulsen. Der Hauptunterschied zwischen nikotinischen und muskarinischen Rezeptoren ist der Wirkungsmechanismus der einzelnen Rezeptortypen.

Referenz: 1. Nikotinische Acetylcholinrezeptoren | Einführung | BPS/IUPHAR-Leitfaden für PHARMAKOLOGIE, hier erhältlich. 2. Acetylcholinrezeptoren (Muscarin) | Einführung | BPS/IUPHAR-Leitfaden für PHARMAKOLOGIE, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „NAChR“ von Ataly – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 2. „Muskarinischer Acetylcholin-Rezeptor M2-3UON“ Von Takuma-sa – Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia