무스 카린 수용체는 아세틸 콜린 (ACH)의 작용을 매개하고 신경 전달 물질이 방출되는 것을 특징으로하는 시냅스 후 시냅스 막에있는 분자이다; 그 이름은 Amanita muscaria 곰팡이에 의해 생성되는 muscarine alkaloid에 대한 민감성에서 비롯됩니다.
중추 신경계에는 축색 돌기가 아세틸 콜린을 방출하는 여러 개의 신경 집합체가 있습니다. 그들 중 일부는 뇌 자체에서 끝나는 반면, 대부분은 골격근의 운동 경로 또는 땀샘과 심장 및 평활근의 자율 신경계의 이펙터 경로를 구성합니다.
시냅스 동안의 신경 수용체 아세틸 콜린과 시냅스 후 막의 각각의 수용체 (출처 : 사용자 : Wikimedia Commons를 통한 Pancrat)
골격근의 신경근 접합부에서 방출되는 아세틸 콜린은 자율 신경계 (ANS)의 신경절 시냅스에서도 발견되는 알칼로이드 니코틴에 대한 민감성 때문에 니코틴이라고하는 콜린성 수용체를 활성화합니다.
이 시스템의 부교감 신경 분열의 신경절 후 뉴런은 이펙터 세포막에 위치한 무스 카린 성 콜린성 수용체에 작용하는 아세틸 콜린을 방출하고 이온 채널의 투과성 변화로 인해 전기적 변형을 유도하여 기능을 발휘합니다.
신경 전달 물질 아세틸 콜린의 화학 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 NEUROtiker)
구조
무스 카린 수용체는 적절한 이온 채널이 아닌 수용체를 지정하는 용어 인 대사성 수용체 패밀리에 속합니다.
이 용어는 골격근의 신경근 판에서 이미 언급 된 니코틴 수용체의 경우와 같이 신경 전달 물질의 직접적인 작용에 의해 열리거나 닫히는 진정한 이온 채널 인 이온 성 수용체와 구별하기 위해 사용됩니다.
대사성 수용체 내에서 무스 카린 수용체는 G- 단백질 결합 수용체로 알려진 그룹에 포함됩니다. 왜냐하면 그 유형에 따라 그 작용은 Adenyl cyclase의 억제제 인 Gi 및 Gq 또는 G11과 같은 상기 단백질의 일부 변종에 의해 매개되기 때문입니다. 포스 포 리파제 C (PLC)를 활성화합니다.
Muscarinic 수용체는 긴 통합 막 단백질입니다. 그들은 순차적으로 막 지질 이중층을 가로 지르는 알파 나선으로 구성된 7 개의 막 횡단 세그먼트를 가지고 있습니다. 내부에서는 세포질 측면에서 리간드-수용체 상호 작용을 유도하는 해당 G 단백질과 결합합니다.
무스 카린 수용체의 유형과 기능
최소 5 가지 유형의 무스 카린 수용체가 확인되었으며 M1, M2, M3, M4 및 M5와 같이 문자 M 다음에 숫자를 사용하여 지정됩니다.
M1, M3 및 M5 수용체는 M1 패밀리를 형성하고 Gq 또는 G11 단백질과의 연관성을 특징으로하는 반면, M2 및 M4 수용체는 M2 패밀리에서 유래하고 Gi 단백질과 연관됩니다.
-M1 수신기
그들은 주로 중추 신경계, 외 분비선 및 자율 신경계의 신경절에서 발견됩니다. 이들은 Gq 단백질과 결합되어 포스파티딜 이노시톨 (PIP2)을 세포 내 Ca ++를 방출하는 이노시톨 트리 포스페이트 (IP3)로 전환하는 효소 포스 포 리파제 C와 단백질 키나제 C를 활성화하는 디아 실 글리세롤 (DAG)을 활성화합니다.
-M2 수신기
그들은 주로 심장, 주로 동방 결절의 세포에서 발견되며 아래에 설명 된 바와 같이 방전 빈도를 감소시킴으로써 작용합니다.
심장 자동화
M2 수용체는 심장의 sinoatrial (SA) 노드 수준에서 심도있게 연구되어 왔으며, 여기서는 심장의 기계적 활동을 담당하는 리듬 자극을 주기적으로 생성하는 자동 성이 정상적으로 나타납니다.
동방 결절의 세포는 심장 수축 (수축)을 유발하는 각 활동 전위 (AP) 후 재분극되고 약 -70mV 수준으로 돌아갑니다. 그러나 전압은 그 값으로 유지되지 않고 새로운 활동 전위를 유발하는 임계 수준까지 점진적인 탈분극을 겪습니다.
이 점진적 탈분극은 다음을 포함하는 이온 전류 (I)의 자발적인 변화로 인한 것입니다. 임계 값에 도달하고 다른 Ca ++ 전류 (ICaL)가 트리거되어 활동 전위를 담당합니다.
K + (IK1) 출력이 매우 낮고 Na + (If) 및 Ca ++ (ICaT) 입력 전류가 높으면 탈분극이 더 빨리 발생하고 활동 전위와 수축이 더 일찍 발생하며 주파수 심박수가 더 높습니다. 이러한 전류의 반대로 수정하면 주파수가 낮아집니다.
노르 에피네프린 (교감 신경)과 아세틸 콜린 (부교감 신경)에 의해 유도 된 대사성 변화는 이러한 전류를 변경할 수 있습니다. CAMP는 If 채널을 직접 활성화하고 단백질 키나제 A (PKA)는 ICaT의 Ca ++ 채널을 인산화 및 활성화하며 Gi 단백질의 βγ 그룹은 K + 출력을 활성화합니다.
Muscarinic 액션 M2
심장 미주 (부교감 신경) 섬유의 신경절 후 말단에 의해 방출 된 아세틸 콜린이 동방 결절 세포의 M2 무스 카린 수용체에 결합하면 Gi 단백질의 αi 서브 유닛이 GTP에 대한 GDP를 변경하고 분리하여 차단을 해제합니다. βγ.
αi 서브 유닛은 아데 닐 사이 클라 제를 억제하고 cAMP 생산을 감소시켜 If 및 PKA 채널의 활성을 감소시킵니다. 이 마지막 사실은 ICaT에 대한 Ca ++ 채널의 인산화 및 활성을 감소시킵니다. 그 결과 탈분극 전류가 감소합니다.
Gi 단백질의 βγ 서브 유닛에 의해 형성된 그룹은 Na + 및 Ca ++의 입력을 방해하는 경향이있는 외부 K + 전류 (IKACh)를 활성화하고 탈분극 속도를 낮 춥니 다.
전체적인 결과는 자발적 탈분극 기울기의 감소와 심박수 감소입니다.
-M3 수신기
Muscarinic M3 수용체 회로도 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Takuma-sa)
평활근 (소화계, 방광, 혈관, 기관지), 일부 외 분비선 및 중추 신경계에서 발견 될 수 있습니다.
그들은 또한 Gq 단백질과 결합되어 폐 수준에서 기관지 수축을 유발할 수 있으며 혈관 내피에 작용하면서 산화 질소 (NO)를 방출하고 혈관 확장을 유발합니다.
-M4 및 M5 수신기
이 수용체는 이전 수용체보다 덜 특성화되고 연구됩니다. 중추 신경계와 일부 말초 조직에 존재하는 것으로보고되었지만 그 기능은 명확하게 확립되지 않았습니다.
길항제
이러한 수용체에 대한 보편적 인 길항제는 아트로 파 벨라 도나 식물에서 추출한 알칼로이드 인 아트로핀으로, 높은 친화 도로 결합하여이 분자에 민감하지 않은 니코틴 수용체와 구별하는 기준을 나타냅니다.
서로 다른 친 화성을 가진 다양한 유형의 무스 카린 수용체에 결합하는 많은 다른 길항제 물질이 있습니다. 그들 중 일부에 대한 서로 다른 친 화성 값의 조합은 설명 된 범주 중 하나 또는 다른 범주에 이러한 수용체를 포함시키는 데 정확하게 기여했습니다.
다른 길항제의 일부 목록은 다음과 같습니다 : 피렌 제핀, 메톡 트라 민, 4-DAMP, 힘 바진, AF-DX 384, 트리 피트 라민, 다리 페나 신, PD 102807, AQ RA 741, pFHHSiD, MT3 및 MT7; 후자는 각각 녹색과 검은 색 맘바의 독에 포함 된 독소.
예를 들어 M1 수용체는 피렌 제핀에 대해 높은 민감도를 가지고 있습니다. 트립 트라 민, 메톡 트라 민 및 힘 바진에 의한 M2; 4-DAMP에 의한 M3; M4는 MT3 독소 및 힘바 신과 밀접한 관련이 있습니다. M5는 M3와 매우 유사하지만 AQ RA 741과는 관련이 적습니다.
참고 문헌
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