Hauptunterschied – Nikotin- vs. Muskarinrezeptoren
Die nervöse Koordination basiert auf der synaptischen Übertragung von Nervenimpulsen. An der Nervenübertragung sind verschiedene Neurotransmitter beteiligt. Acetylcholin ist einer der am Nervensystem beteiligten Neurotransmitter. Es gibt zwei Haupttypen von Rezeptoren, in denen Acetylcholin basierend auf dem Agonisten wirkt. Die beiden wichtigsten Acetylcholinrezeptoren sind Nikotinrezeptoren und Muskarinrezeptoren. Acetylcholin bindet an diese Rezeptoren und leitet die Signale über diese Rezeptoren weiter. Nikotinrezeptoren sind die Acetylcholinrezeptoren, bei denen der Agonist Nikotin ist, und sind Liganden-gesteuerte Ionenkanäle. Muscarinrezeptoren sind die Acetylcholinrezeptoren, bei denen Muscarin als Agonist wirkt, und sie sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Der Hauptunterschied zwischen nikotinischen und muskarinischen Rezeptoren besteht darin, dass nikotinische Rezeptoren ligandengesteuerte Ionenkanäle sind, während muskarinische Rezeptoren G-Protein-gekoppelte Rezeptoren sind.
Was sind Nikotinrezeptoren?
Nikotinrezeptoren werden nach ihrem spezifischen Agonisten, nämlich Nikotin, benannt. Nikotin ist der Wirkstoff des Tabaks. Nikotin ist ein Alkaloid und hat bei Verabreichung an das lebende System viele neuronale Wirkungen. Nikotinrezeptoren sind Liganden-gesteuerte Ionenkanäle. Sie existieren als Poren in der Plasmamembran und sind daher an der schnellen synaptischen Nervenübertragung beteiligt.
Nicotinische Acetylcholinrezeptoren sind an einer Vielzahl von Funktionen beteiligt, die von der Stelle des Rezeptors abhängen. Nikotinrezeptoren vom Muskeltyp befinden sich an neuromuskulären Verbindungen. Sie sind verantwortlich für die Koordination der Muskelbewegungen, die sowohl Kontraktionen als auch Entspannungen umfassen. Neuronale Nikotinrezeptoren befinden sich zwischen Neuronen und sind an einer Vielzahl von Funktionen beteiligt, darunter Gedächtnis, Lernen, motorische Kontrolle und Analgesie.
Die Wirkung von Nikotinrezeptoren wird durch die Bindung von Acetylcholin an den Rezeptor hervorgerufen. Beim Binden des Nikotinrezeptors ändert sich seine Konformation und erhöht die Permeabilität von Natrium- und Calciumionen in die Plasmamembran. Dies erleichtert die Depolarisation und Erregung, was zu einer Nervenübertragung führt.
Abbildung 01: Nikotinrezeptorstruktur
Es gibt fünf Arten von Untereinheiten der Nikotin-Acetylcholin-Rezeptoren (AChRs), nämlich Alpha (a1-a10), Beta (b2-b5), Delta, Epsilon und Gamma. Verschiedene Kombinationen der oben genannten fünf Untereinheiten können in verschiedenen Arten von Nikotinrezeptoren gefunden werden. Nicotinrezeptoren erreichen eine pentamere Struktur. Es besteht aus einer Acetylcholin-Bindungsstelle, die ein Alpha-Dimer ist, und einer benachbarten Untereinheit, die die komplementäre Untereinheit ist.
Was sind Muskarinrezeptoren?
Muscarin-Rezeptoren oder Muscarin-Acetylcholin-Rezeptoren werden nach ihrem komplementären Agonisten namens Muscarin benannt. Muscarin ist ein Alkaloid, das aus dem Pilz namens Amanita muscaria gewonnen wird. Dies ist ein wasserlösliches Toxin und bindet an die Muskarinrezeptoren und kann zu tödlichen Folgen führen.
Muscarin-Rezeptoren sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren und aktivieren die sekundären Messenger-Systeme, um die Übertragung von Calciumionen in die Zelle zu erhöhen, um die Nervenübertragung zu erleichtern. Bei Bindung von Acetylcholin an den Muskarinrezeptor wird eine G-Protein-gekoppelte Reaktionskaskade aktiviert. Da der Rezeptor ein G-Protein-gekoppeltes Protein ist, ist der Übertragungsprozess relativ langsam. Muskarinrezeptoren sind an einer Vielzahl von Funktionen beteiligt, darunter die Kontraktion und Entspannung des Muskels, die Regulierung der Herzfrequenz und die Freisetzung verschiedener Neurotransmitter.
Abbildung 02: Muskarinrezeptoren
Es gibt fünf Hauptsubtypen von Muskarinrezeptoren, die als M1, M2, M3, M4 und M5 bezeichnet werden. Alle fünf Muskarinrezeptoren befinden sich im zentralen Nervensystem. Und M1-M4 kommen auch in anderen Gewebearten vor. M1-Acetylcholinrezeptoren können in Sekretionsdrüsen gefunden werden, während M2-Acetylcholinrezeptoren häufig in Herzgeweben gefunden werden. M3-Acetylcholin-Rezeptoren finden sich in glatten Muskeln und Sekretdrüsen. M1-, M3- und M5-Rezeptoren bewirken die Aktivierung von Phospholipase C, was zu einem intrazellulären Kalziumanstieg führt, während M2 und M4 die Adenylatzyklase hemmen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen nikotinischen und muskarinischen Rezeptoren?
- Beide Rezeptoren sind Acetylcholin-bindende Rezeptoren.
- Beide Rezeptoren haben eine Struktur aus fünf Untereinheiten.
- Beide Rezeptoren haben Agonisten, die Alkaloide sind.
- Beide Rezeptoren befinden sich im zentralen Nervensystem und erfüllen verschiedene Funktionen.
- Beide Rezeptoren sind an der Nervenübertragung beteiligt.
- Beide Rezeptoren sind hochdynamisch.
- Beide sind Rezeptorproteine.
- Beide sind integrale Membranproteine.
Was ist der Unterschied zwischen nikotinischen und muskarinischen Rezeptoren?
Nikotin- vs. Muskarinrezeptoren |
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| Nikotinrezeptoren sind die Rezeptoren, bei denen der Agonist Nikotin ist, und sind ligandengesteuerte Ionenkanäle, in denen die Neurotransmission erleichtert wird. | Muscarinrezeptoren sind die Acetylcholinrezeptoren, bei denen Muscarin als Agonist wirkt, und sie sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. |
| Agonisten | |
| Nikotin wirkt als Agonist für den Nikotinrezeptor. | Muscarin wirkt als Agonist für den Muscarinrezeptor. |
| Rezeptortyp | |
| Nikotinrezeptoren sind ligandengesteuerte Ionenkanäle. | Muscarinrezeptoren sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. |
| Geschwindigkeit der Nervenübertragung | |
| Nikotinrezeptoren vermitteln eine schnelle synaptische Übertragung des Neurotransmitters. | Muskarinrezeptoren vermitteln eine langsame Stoffwechselreaktion über Second-Messenger-Kaskaden. |
Zusammenfassung – Nikotin- vs. Muskarinrezeptoren
Nervenrezeptoren spielen eine wichtige Rolle bei der Signalübertragung des Nervensystems. Der wichtigste Neurotransmitter (Acetylcholin) bindet an zwei Hauptrezeptoren. Sie sind Nikotinrezeptoren und Muskarinrezeptoren. Sie werden nach den Agonisten benannt, die an diese Rezeptoren binden. Nikotin bindet an Nikotinrezeptoren und Muscarin bindet an Muskarinrezeptoren. Sie sind an einer Vielzahl von Funktionen beteiligt, die die Übertragung von Nervenimpulsen über synaptische Übertragung induzieren. Nikotinrezeptoren sind Liganden-gesteuerte Kanäle, die eine schnelle synaptische Übertragung des Neurotransmitters vermitteln. Muskarinrezeptoren sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, die eine langsame metabolische Reaktion über Second-Messenger-Kaskaden vermitteln. Dies ist der Unterschied zwischen Nikotin- und Muskarinrezeptoren.
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