イオントピック受容体とメタボトロピック受容体の違いとは?

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イオン性受容体とメタボトロピック受容体の主な違いは、イオン性受容体がイオンチャネルと結合しているのに対し、メタボトロピック受容体はGタンパク質と結合している点です。

イオントロピック受容体とメタボトロピック受容体は、神経伝達物質が結合することで活性化される膜結合型受容体の2種類です。

イオンチャネルが膜貫通型の受容体であるのに対し、メタボトロピック受容体はGタンパク質と結合した受容体です。

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イオントロープ受容体とは

イオンチャネルは、神経伝達物質のような化学伝達物質(リガンド)が結合すると、受容体の構造変化に応答して開口するイオンチャネルです。

一般に、アロステリック結合部位を持つ膜貫通タンパク質であり、リガンドとの結合部位は受容体の別の部分にある。

イオン伝導孔は、受容体の別の部分に存在する。

リガンドが結合すると受容体の構造が変化し、Na+、K+、Ca2+、Cl-などの特定の種類のイオンに対してイオンチャネルが選択的に働くようになる。

図1: 強心性受容体とメタボトロピック受容体

リガンド依存性イオンチャネルの一例として、ニコチン性アセチルコリン受容体が挙げられる。

この受容体は、通常、タンパク質サブユニットの5量体から構成されている。

また、アセチルコリンの結合部位が2つあり、これが受容体の構造を変化させ、内部孔を開かせる。

通常、この孔の開口により、Na+イオンが電気化学的勾配を下降して細胞内に流れ込む。

十分な数のチャネルが一度に開くと、Na+イオンが運ぶ正電荷が内側に流れ込むため、シナプス後膜は脱分極する。

一般に、これによって活動電位が開始される。

メタボトロピックレセプターとは?

メタボトロピック受容体は、シグナル伝達機構(多くはGタンパク質)を利用して、セカンドメッセンジャー化学物質による一連の細胞内イベントを活性化する膜受容体のサブタイプです。

そのため、メタボトロピック受容体はイオンチャネルの孔を形成しません。

グルタミン酸受容体、ムスカリン性アセチルコリン受容体、GABAB受容体などがメタボトロピック受容体の例として挙げられます。

一般に、メタボトロピック受容体は7つの疎水性膜貫通ドメインを持っています。

神経伝達物質が受容体に結合すると、Gタンパク質が活性化され、その後、二次メッセンジャーが活性化されます。

Compare  Ionotropic and Metabotropic Receptors:図2 Gタンパク質の活性化

さらに、メタボトロピック受容体によるチャネルの開口は、細胞内機構における多くの分子の活性化を伴います。

これらの受容体は強心性受容体と比較して開口するのに長い時間を要します。

しかし、それらはイオン性受容体よりもはるかに長い効果を持っています。

一般的に、向電圧受容体は素早く開きますが、数ミリ秒しか開いていません。

イオントピック受容体とメタボトロピック受容体の類似性

  • イオンチャネル受容体とメタボトロピック受容体は、細胞膜上の2つのタイプの受容体です。
  • 神経伝達物質はこれらの受容体に結合し、活性化します。
  • シナプス後受容体であり、その主な機能はシグナル伝達です。

イオントローピング受容体とメタボトロピック受容体の違い

定義

イオン受容体とは、神経伝達物質などの化学伝達物質(リガンド)がアロステリック結合部位に結合すると開く膜貫通型のイオンチャネルを指し、一方、代謝性受容体とは、シグナル伝達機構(多くはGタンパク質)を利用して、セカンドメッセンジャー化学物質を用いて一連の細胞内事象を活性化するタイプの膜受容体を指します。

意義

通常、イオンチャネルと結合しているのがイオン性受容体、Gタンパク質と結合しているのがメタボトロピック受容体です。

ニコチン性アセチルコリン受容体はイオン性受容体の一例であり、グルタミン酸受容体、ムスカリン性アセチルコリン受容体、GABAB受容体、大部分のセロトニン受容体、ノルエピネフリン、エピネフリン、ヒスタミン、ドーパミン、神経ペプチド、エンドカナビノイドの受容体は代謝性受容体の例です。

結論

簡単に言えば、イオン性受容体と代謝性受容体は神経伝達物質のようなリガンドの結合時に活性化される2つのタイプの膜結合型受容体です。

重要なのは、イオン性受容体はNa+、K+、Ca2+、またはCl-のいずれかに非常に敏感なイオンチャネルにリンクしていることです。

一方、代謝性受容体は、一般に、リガンドが受容体に結合するとGタンパク質が活性化される役割を担っています。

この結合は、代謝経路のカスケードの活性化を伴い、最終的にイオンチャネルを活性化させます。

したがって、イオノトロピック受容体とメタボトロピック受容体の主な違いは、活性化の経路にあります。

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