Récepteur de neurotransmetteur - Neurotransmitter receptor

Figure 1. La structure à sept hélices transmembranaires d'un récepteur couplé aux protéines G.

Un récepteur de neurotransmetteur (également appelé neurorécepteur ) est une protéine réceptrice membranaire activée par un neurotransmetteur . Les produits chimiques à l'extérieur de la cellule, comme un neurotransmetteur, peuvent heurter la membrane de la cellule, dans laquelle se trouvent des récepteurs. Si un neurotransmetteur heurte son récepteur correspondant, il se lie et peut déclencher d'autres événements à l'intérieur de la cellule. Par conséquent, un récepteur membranaire fait partie de la machinerie moléculaire qui permet aux cellules de communiquer entre elles. Un récepteur de neurotransmetteur est une classe de récepteurs qui se lie spécifiquement aux neurotransmetteurs par opposition à d'autres molécules.

Dans les cellules postsynaptiques , les récepteurs des neurotransmetteurs reçoivent des signaux qui déclenchent un signal électrique, en régulant l'activité des canaux ioniques . L'afflux d'ions à travers des canaux ioniques ouverts en raison de la liaison de neurotransmetteurs à des récepteurs spécifiques peut modifier le potentiel membranaire d'un neurone. Cela peut entraîner un signal qui longe l' axone (voir potentiel d'action ) et qui est transmis au niveau d'une synapse à un autre neurone et éventuellement à un réseau de neurones . Sur les cellules présynaptiques , il peut y avoir des sites récepteurs spécifiques aux neurotransmetteurs libérés par cette cellule (voir Autorécepteur ), qui fournissent une rétroaction et médient la libération excessive de neurotransmetteurs de celle-ci.

Il existe deux grands types de récepteurs de neurotransmetteurs : les ionotropes et les métabotropes . Ionotrope signifie que les ions peuvent traverser le récepteur, tandis que métabotrope signifie qu'un second messager à l'intérieur de la cellule relaie le message (c'est-à-dire que les récepteurs métabotropes n'ont pas de canaux). Il existe plusieurs types de récepteurs métabotropiques, y compris les récepteurs couplés aux protéines G . Les récepteurs ionotropes sont également appelés canaux ioniques ligand-dépendants et ils peuvent être activés par des neurotransmetteurs ( ligands ) comme le glutamate et le GABA , qui permettent ensuite à des ions spécifiques de traverser la membrane. Les ions sodium (qui sont, par exemple, autorisés à passer par le récepteur du glutamate ) excitent la cellule post-synaptique, tandis que les ions chlorure (qui sont, par exemple, autorisés à passer par le récepteur GABA) inhibent la cellule post-synaptique. L'inhibition réduit le risque qu'un potentiel d'action se produise, tandis que l'excitation augmente le risque. A l'inverse, les récepteurs couplés aux protéines G ne sont ni excitateurs ni inhibiteurs. Au contraire, ils peuvent avoir un grand nombre de fonctions telles que la modulation des actions des canaux ioniques excitateurs et inhibiteurs ou le déclenchement d'une cascade de signalisation qui libère le calcium des réserves à l'intérieur de la cellule. La plupart des récepteurs des neurotransmetteurs sont couplés aux protéines G.

Localisation

Les récepteurs des neurotransmetteurs (NT) sont situés à la surface des cellules neuronales et gliales . Au niveau d'une synapse , un neurone envoie des messages à l'autre neurone via des neurotransmetteurs. Par conséquent, le neurone postsynaptique, celui qui reçoit le message, regroupe les récepteurs NT à cet endroit spécifique de sa membrane. Les récepteurs NT peuvent être insérés dans n'importe quelle région de la membrane du neurone, comme les dendrites, les axones et le corps cellulaire. Les récepteurs peuvent être situés dans différentes parties du corps pour agir comme un inhibiteur ou un récepteur excitateur pour un neurotransmetteur spécifique. pour faciliter la contraction musculaire (excitation), tandis que l'autre récepteur est situé dans le cœur pour ralentir le rythme cardiaque (inhibiteur)

Récepteurs ionotropes : canaux ioniques contrôlés par les neurotransmetteurs

Canal ionique lié au ligand

Les canaux ioniques ligand-dépendants ( LGIC ) sont un type de récepteur ionotrope ou de récepteur lié à un canal . Il s'agit d'un groupe de canaux ioniques transmembranaires qui s'ouvrent ou se ferment en réponse à la liaison d'un messager chimique (c'est-à-dire un ligand ), tel qu'un neurotransmetteur .

Le site de liaison des ligands endogènes sur les complexes protéiques LGIC est normalement situé sur une partie différente de la protéine (un site de liaison allostérique ) par rapport à l'endroit où se trouve le pore de conduction ionique. Le lien direct entre la liaison du ligand et l'ouverture ou la fermeture du canal ionique, qui est caractéristique des canaux ioniques ligand-dépendants, contraste avec la fonction indirecte des récepteurs métabotropiques , qui utilisent des seconds messagers . Les LGIC sont également différents des canaux ioniques voltage-dépendants (qui s'ouvrent et se ferment en fonction du potentiel membranaire ) et des canaux ioniques activés par étirement (qui s'ouvrent et se ferment en fonction de la déformation mécanique de la membrane cellulaire ).

Récepteurs métabotropiques : récepteurs couplés aux protéines G

Un récepteur mu-opioïde couplé à la protéine G avec son agoniste

G récepteurs couplés aux protéines ( RCPG ), également connu sousnom de récepteurs de domaine à sept domaines transmembranaires , les récepteurs 7TM , récepteurs heptahélices , récepteur de la serpentine et G récepteurs liés à la protéine ( GPLR ), comprennent une grande protéine famille de récepteurs transmembranaires qui détectent des molécules à l' extérieur du cellule et activer à l'intérieur desvoies de transduction du signal et, finalement, des réponses cellulaires. Les récepteurs couplés aux protéines G ne se trouvent que chez les eucaryotes , y compris les levures, les choanoflagellés et les animaux. Les ligands qui se lient et activent ces récepteurs comprennent des composés sensibles à la lumière, des odeurs , des phéromones , des hormones et des neurotransmetteurs , et leur taille varie des petites molécules aux peptides en passant par les grosses protéines . Les récepteurs couplés aux protéines G sont impliqués dans de nombreuses maladies et sont également la cible d'environ 30 % de tous les médicaments modernes.

Il existe deux voies principales de transduction du signal impliquant les récepteurs couplés aux protéines G : la voie de signal de l' AMPc et la voie de signal du phosphatidylinositol . Lorsqu'un ligand se lie au GPCR, il provoque un changement de conformation dans le GPCR, ce qui lui permet d'agir comme un facteur d'échange de nucléotides de guanine (GEF). Le GPCR peut alors activer une protéine G associée en échangeant son GDP lié contre un GTP . La sous-unité α de la protéine G, ainsi que le GTP lié, peuvent alors se dissocier des sous-unités et pour affecter davantage les protéines de signalisation intracellulaire ou les protéines fonctionnelles cibles directement en fonction du type de sous-unité ( G αs , G αi/o , G αq /11 , G α12/13 ).

Désensibilisation et concentration en neurotransmetteurs

Les récepteurs des neurotransmetteurs sont sujets à une désensibilisation induite par des ligands : c'est-à-dire qu'ils peuvent devenir insensibles lors d'une exposition prolongée à leur neurotransmetteur. Les récepteurs des neurotransmetteurs sont présents à la fois sur les neurones postsynaptiques et les neurones présynaptiques, les premiers étant utilisés pour recevoir des neurotransmetteurs et les seconds dans le but d'empêcher la libération ultérieure d'un neurotransmetteur donné. En plus d'être présents dans les cellules neuronales, les récepteurs de neurotransmetteurs se trouvent également dans divers tissus immunitaires et musculaires. De nombreux récepteurs de neurotransmetteurs sont classés dans la catégorie des récepteurs serpentine ou des récepteurs couplés aux protéines G, car ils traversent la membrane cellulaire non pas une, mais sept fois. Les récepteurs de neurotransmetteurs sont connus pour devenir insensibles au type de neurotransmetteur qu'ils reçoivent lorsqu'ils sont exposés pendant de longues périodes. Ce phénomène est connu sous le nom de désensibilisation ou de régulation négative induite par un ligand .

Exemples de récepteurs de neurotransmetteurs

Voici quelques grandes classes de récepteurs de neurotransmetteurs :

  • Adrénergique : α 1A , 1b , 1c , α 1d , α 2a , α 2b , α 2c , α 2d , β 1 , β 2 , β 3
  • Dopaminergique : J 1 , J 2 , J 3 , J 4 , J 5
  • GABAergique : GABA A , GABA B1a , GABA B1δ , GABA B2 , GABA C
  • Glutaminergique : NMDA, AMPA, kainate, mGluR 1 , mGluR 2 , mGluR 3 , mGluR 4 , mGluR 5 , mGluR 6 , mGluR 7
  • Histaminergique : H 1 , H 2 , H 3
  • Cholinergique : Muscarinique : M1, M2, M3, M4, M5 ; Nicotinique : musculaire, neuronal (insensible à la α-bungarotoxine), neuronal (sensible à la α-bungarotoxine)
  • Opioïde : μ, δ 1 , δ 2 , κ
  • Sérotoninergique : 5-HT 1A , 5-HT 1B , 5-HT 1D , 5-HT 1E , 5-HT 1F , 5-HT 2A , 5-HT 2B , 5-HT 2C , 5-HT 3 , 5-HT 4 , 5-HT 5 , 5-HT 6 , 5-HT 7
  • Glycinergique : Glycine

Voir également

Notes et références

Liens externes