Muskarinischer Acetylcholinrezeptor

KLASSIFIZIERUNGEDIT

Durch die Verwendung selektiver radioaktiv markierter Agonisten-und Antagonistensubstanzen wurden fünf Subtypen von Muskarinrezeptoren mit dem Namen M1-M5 bestimmt (unter Verwendung eines Großbuchstabens M und einer Tiefzahl). M1 -, M3 -, M5-Rezeptoren sind mit Gq-Proteinen gekoppelt, während M2 – und M4-Rezeptoren mit Gi/o-Proteinen gekoppelt sind. Es gibt andere Klassifizierungssysteme. Zum Beispiel ist das Medikament Pirenzepin ein muskarinischer Antagonist (verringert die Wirkung von ACh), der bei M1-Rezeptoren viel stärker ist als bei anderen Subtypen., Die Akzeptanz der verschiedenen Subtypen ist in numerischer Reihenfolge erfolgt: Daher existieren Quellen, die nur die M1/M2-Unterscheidung erkennen. Neuere Studien neigen dazu, M3 und den neuesten M4 zu erkennen.

Genetische Differenzedit

Inzwischen haben Genetiker und Molekularbiologen fünf Gene charakterisiert, die Muskarinrezeptoren zu kodieren scheinen, genannt m1-m5 (Kleinbuchstaben m; keine Indexnummer). Die ersten vier Code für pharmakologische Typen M1-M4. Der fünfte, M5, entspricht einem Subtyp von Rezeptor, der bis vor kurzem pharmakologisch nicht nachgewiesen worden war., Die Rezeptoren m1 und m2 wurden auf der Grundlage einer partiellen Sequenzierung von M1-und M2-Rezeptorproteinen bestimmt. Die anderen wurden durch die Suche nach Homologie mit bioinformatischen Techniken gefunden.

Unterschied in G-Proteinenedit

Siehe auch: G-Proteine

G-Proteine enthalten eine Alpha-Untereinheit, die für die Funktion von Rezeptoren entscheidend ist. Diese Untereinheiten können eine Reihe von Formen annehmen. Es gibt vier breite Formklassen von G-Protein: Gs, Gi, Gq und G12/13. Muskarinrezeptoren variieren in dem G-Protein, an das sie gebunden sind, mit einer gewissen Korrelation nach Rezeptortyp., G-Proteine werden auch nach ihrer Anfälligkeit für Choleratoxin (CTX) und Pertussis-Toxin (PTX, Keuchhusten) klassifiziert. Gs und einige Subtypen von Gi (Gat und Gag) sind anfällig für CTX. Nur Gi ist anfällig für PTX, mit Ausnahme eines Subtyps von Gi (Gaz), der immun ist. Nur wenn sie mit einem Agonisten gebunden sind, werden diese G-Proteine, die normalerweise für PTX empfindlich sind, auch anfällig für CTX.

Die verschiedenen G-Protein-Untereinheiten wirken unterschiedlich auf sekundäre Botenstoffe, hochregulierende Phospholipasen,herunterregulierendes cAMP usw.,

Aufgrund der starken Korrelationen zum Muskarinrezeptortyp sind CTX und PTX nützliche experimentelle Werkzeuge bei der Untersuchung dieser Rezeptoren.,

Vergleich der Typen
Type	Gen	Function	PTX	CTX	Effektoren	Agonisten	Antagonisten
M1	CHRM1	EPSP in den autonomen Ganglien die Sekretion von Speicheldrüsen und Magen Im ZNS aktiviert langsam nach-depolarisierende Potenziale in Neuronen Stärkung der langzeitpotenzierung. Höhere kognitive Prozesse wie Lernen und räumliches Gedächtnis., Analgesie oder (ja) oder (ja) Gq (Keine) (G): Langsam EPSP.,	acetylcholine arecoline methacholine carbachol oxotremorine muscarine	hergestellt hergestellt hergestellt Thorazine Diphenhydramine Dimenhydrinate tolterodine oxybutynin ipratropium methoctramine tripitramine gallamine chlorpromazine
M3	CHRM3	smooth muscle contraction bronchoconstriction and increased lung secretion., Erhöhung des intrazellulären Calciums im vaskulären Endothel erhöhte endokrine und exokrine Drüsensekrete, z. B. Speicheldrüsen und Magen Erhöhte gastrointestinale Motilität In ZNS Augenakkommodation miosis, wenn M3 stimuliert wird oder Mydriasis anderweitig. Iris Schließmuskel zerebrale vaskuläre Vasodilatation und / oder systemische vaskuläre Vasodilatation in Abhängigkeit von der Lage der M3.,l>	no	no	Gq	acetylcholine arecoline bethanechol carbachol oxotremorine pilocarpine (in eye)	atropine hyoscyamine Diphenhydramine Dimenhydrinate dicycloverine tolterodine oxybutynin ipratropium darifenacin tiotropium
M4	CHRM4	Activation of M4 causes decreased locomotion In CNS	yes	?,	Gi K+ conductance ↓ Ca2+ conductance	acetylcholine arecoline carbachol oxotremorine	atropine Diphenhydramine Dimenhydrinate dicycloverine tolterodine oxybutynin ipratropium mamba toxin MT1 mamba toxin MT2 mamba toxin MT3
M5	CHRM5	In CNS	no	?,	Gq	acetylcholine carbachol oxotremorine	atropine Diphenhydramine Dimenhydrinate dicycloverine tolterodine oxybutynin ipratropium

M1 receptorEdit

Main article: Muscarinic acetylcholine receptor M1

This receptor is found mediating slow EPSP at the ganglion in the postganglionic nerve, is common in exocrine glands and in the CNS.,

Es wird vorwiegend an G-Proteine der Klasse Gq gebunden gefunden, die eine Hochregulierung der Phospholipase C und damit Inosittrisphosphat und intrazelluläres Calcium als Signalweg verwenden. Ein so gebundener Rezeptor wäre nicht anfällig für CTX oder PTX. Es wurde jedoch auch gezeigt, dass Gi (verursacht eine Downstream-Abnahme von cAMP) und Gs (verursacht eine Zunahme von cAMP) an Wechselwirkungen in bestimmten Geweben beteiligt sind und daher anfällig für PTX bzw.,

M2 receptorEdit

Hauptartikel: Muskarinischer Acetylcholinrezeptor M2

Die M2 Muscarinrezeptoren befinden sich im Herzen, wo sie die Herzfrequenz unter dem normalen Sinusrhythmus verlangsamen, indem sie die Geschwindigkeit der Depolarisation verlangsamen. Beim Menschen dominiert unter Ruhebedingungen die vagale Aktivität die sympathische Aktivität. Daher führt die Hemmung von m2-Rezeptoren (z. B. durch Atropin) zu einer Erhöhung der Herzfrequenz. Sie reduzieren auch mäßig kontraktile Kräfte des atrialen Herzmuskels und reduzieren die Leitungsgeschwindigkeit des atrioventrikulären Knotens (AV-Knoten)., Es dient auch dazu, die kontraktilen Kräfte des ventrikulären Muskels leicht zu verringern.

M2 Muskarinrezeptoren wirken über einen Gi-Rezeptor, der eine Abnahme des Camps in der Zelle, eine Hemmung spannungsgesteuerter Ca2+-Kanäle und einen zunehmenden Ausfluss von K+ im Allgemeinen verursacht, was zu inhibitorischen Wirkungen führt.

M3 receptorEdit

Hauptartikel: Muscarin-Acetylcholin-rezeptor M3

Die M3-muskarin-Rezeptoren befinden sich an vielen stellen im Körper. Sie befinden sich in den glatten Muskeln der Blutgefäße, sowie in der Lunge., Da der M3-Rezeptor Gq-gekoppelt ist und einen Anstieg des intrazellulären Calciums vermittelt, verursacht er typischerweise eine Kontraktion der glatten Muskulatur, wie sie während der Bronchokonstriktion und Blasenentleerung beobachtet wird. In Bezug auf das Gefäßsystem bewirkt die Aktivierung von M3 auf vaskulären Endothelzellen jedoch eine erhöhte Synthese von Stickoxid, das zu benachbarten glatten Gefäßmuskelzellen diffundiert und deren Entspannung bewirkt, wodurch die paradoxe Wirkung von Parasympathomimetika auf den Gefäßtonus und den Bronchiolartonus erklärt wird., In der Tat, direkte Stimulation der glatten Gefäßmuskulatur, M3 vermittelt Vaskonstriktion bei Pathologien, bei denen das vaskuläre Endothel gestört ist.Die M3-Rezeptoren befinden sich auch in vielen Drüsen, die dazu beitragen, die Sekretion beispielsweise in den Speicheldrüsen sowie in anderen Drüsen des Körpers zu stimulieren.

Wie der M1-Muskarinrezeptor sind M3-Rezeptoren G-Proteine der Klasse Gq, die Phospholipase C und damit Inosittrisphosphat und intrazelluläres Calcium als Signalweg hochregulieren.,

M4 rezeptorEdit

Hauptartikel: Muscarin Acetylcholin Rezeptor M4

M4 Rezeptoren sind im ZNS gefunden.

M4-Rezeptoren arbeiten über Gi-Rezeptoren, um cAMP in der Zelle zu verringern und somit allgemein inhibitorische Wirkungen zu erzeugen. Ein möglicher Bronchospasmus kann auftreten, wenn er von muskarinischen Agonisten stimuliert wird

M5-rezeptorEdit

Hauptartikel: Muskarinischer Acetylcholinrezeptor M5

Die Lage der M5-Rezeptoren ist nicht bekannt.,

Wie der M1-und M3-Muskarinrezeptor sind M5-Rezeptoren mit G-Proteinen der Klasse Gq gekoppelt, die Phospholipase C und damit Inosit-Trisphosphat und intrazelluläres Calcium als Signalweg hochregulieren.