Lexikon der Neurowissenschaft: Acetylcholinrezeptor
Acetylcholinrezeptor m, Cholinozeptor, cholinerger Rezeptor, Abk. AChR, E acetylcholine receptor, integrales Membranprotein, an das der Neurotransmitter Acetylcholin bindet und über das er seine Wirkungen vermittelt. Man unterscheidet aufgrund der Affinität zu bestimmten Substanzen den nicotinischen Acetylcholinrezeptor und den muscarinischen Acetylcholinrezeptor. Ferner kann zwischen verschiedenen Acetylcholinrezeptoren entsprechend ihrem Vorkommen im Organismus unterschieden werden; so existieren neuronale Acetylcholinrezeptoren und derjenige an der motorischen Endplatte (auf der Seite der Muskelfasermembran). Das Funktionsprinzip ist bei allen Typen gleich: Beim Ankommen eines Aktionspotentials werden von der synaptischen Endigung eines motorischen Axons durch Exocytose synaptische Vesikel in denssynaptischen Spalt abgegeben; Acetylcholin wird frei und diffundiert zur Postsynapse ( siehe Abb. ). Dort bindet es an seinen jeweiligen Rezeptor und löst die entsprechende spezifische Aktivität aus. – Der Acetylcholinrezeptor wurde zuerst aus den elektrischen Organen der Fische Torpedo californica (Zitterrochen) und Electrophorus electricus (Zitteraal) isoliert. Dort liegen die Rezeptoren in sehr hoher Dichte als Komplex aus 5 Untereinheiten vor (2α, β, γ, δ; relative Molekülmasse der einzelnen Untereinheiten 40000-65000); pro Komplex werden 2 Moleküle Acetylcholin gebunden. Später wurde gezeigt, daß der Acetylcholinrezeptor dieser elektrischen Fische große Homologien mit dem nicotinischen Acetylcholinrezeptor an der neuromuskulären Endplatte der Wirbeltiere einschließlich des Menschen aufweist. Der Antagonist α-Bungarotoxin (Bungarotoxine) bindet irreversibel an den Acetylcholinrezeptor, während Tubocurarin (Curare) als reversibler Antagonist fungiert ( siehe Tab. ). Durch radioaktive Markierung dieser Toxine läßt sich der Acetylcholinrezeptor experimentell nachweisen. Agrin, Rezeptoren.
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Acetylcholinrezeptor
1 Ankommen eines Aktionspotentials,
2 Ca2+-Einstrom,
3 synaptische Vesikel schütten Acetylcholin aus,
4 Acetylcholin bindet an Rezeptor, Ionenkanäle geöffnet: K+-Ausstrom, Na+-Einstrom;
5 Aktionspotential,
6 Acetylcholin-Esterase vernichtet überschüssigen Transmitter,
7 Na+-K+-ATPase stellt ursprünglichen Zustand wieder her
pM postsynaptische Membran mit Acetylcholinrezeptor,
sS synaptischer Spalt.
Acetylcholinrezeptor
Auswahl einiger Agonisten und Antagonisten
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| Agonisten | Nicotin | Alkaloid aus der Tabakpflanze | aktiviert den nicotinischen Rezeptor, so daß der Kanal offen bleibt | |
| Muscarin | Alkaloid aus dem Fliegenpilz (Amanita muscaria) | aktiviert den muscarinischen Rezeptor | ||
| α-Latrotoxin | Produkt der Schwarzen Witwe (Spinne) | ruft massive Acetylcholinfreisetzung hervor; wirkt wahrscheinlich als Ca2+-Ionophor | ||
| Antagonisten | Atropin (und Scopolamin) | Alkaloid aus dem Nachtschattengewächs Atropa belladonna | blockiert den muscarinischen Rezeptor | |
| Botulinustoxin | Proteine aus dem Bakterium Clostridium botulinum | verhindert Acetylcholinfreisetzung | ||
| Bungarotoxin | Schlangengift | verhindert die Kanalöffnung des Rezeptors | ||
| d-Tubocurarin | aktiver Bestandteil von Curare | verhindert die Kanalöffnung des Rezeptors an der motorischen Endplatte |
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