主な違い – ニコチン受容体 vs ムスカリン受容体
ニコチン受容体とムスカリン受容体は、コリン作動性受容体の2つの主要なタイプです。
これらは神経伝達物質であるアセチルコリンが結合することで活性化される膜タンパク質です。
同じ神経伝達物質が両受容体に結合しても、その作用機序はそれぞれ異なっています。
ニコチン受容体とムスカリン受容体の主な違いは、ニコチン受容体はアセチルコリンが受容体に結合するとナトリウムのイオンチャネルになるのに対し、ムスカリン受容体は様々なセカンドメッセンジャーをリン酸化させることです。
また、ニコチン受容体はその作用により、イオン性アセチルコリン受容体、ムスカリン受容体はメタボトロピック・アセチルコリン受容体とも呼ばれています。
ニコチン受容体とは？
ニコチン受容体（nAhR）は、タバコに含まれるニコチンとも相互作用するコリン作動性受容体の一群です。
これらは、後ガングリオン神経の細胞膜を貫く孔を形成しています。
ニコチン受容体はリガンドゲートイオンチャネルとして機能するため、シナプスにおける神経インパルスの高速伝達を媒介します。
ニコチン受容体は、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどの陽イオンに対して透過性があります。
アゴニストの結合によりイオンチャネルが形成されると、神経細胞の細胞膜が脱分極する。
これにより、信号の高速伝達が可能となる。
ニコチン受容体には、N1とN2の2種類があります。
N1受容体は神経筋接合部に存在する筋肉型受容体です。
筋肉の収縮と弛緩に関与しています。
N2受容体は、神経細胞間のシナプスに存在する神経細胞型の受容体です。
認知機能、記憶、学習、覚醒、報酬、運動制御、鎮痛に関与しています。
図1にニコチン受容体の構造を示す。
図1：ニコチン受容体
ニコチン受容体は、それぞれのニコチン受容体に存在するサブユニットの種類によって2種類に分類される。
脊椎動物では5つのサブユニットで構成されています。
哺乳類では、16個のサブユニットがニコチン受容体に存在することが確認されています。
ムスカリン受容体とは？
ムスカリン受容体（mAChR）は、ムスカリンと相互作用する一群のコリン作動性受容体です。
ムスカリンは、キノコ（Amanita muscaria）由来の水溶性毒素です。
ムスカリン受容体は、主に中枢神経系に存在する。
ムスカリン受容体は、主に中枢神経系に存在し、G蛋白質共役型受容体の一種です。
したがって、アゴニストの結合によりムスカリン受容体が活性化されると、細胞内のGタンパク質が活性化され、GTPがGDPに変換される。
M2受容体の構造を図2に示す。
図2: M2受容体
心拍数や筋力、神経伝達物質の放出、平滑筋の収縮など、多くの生理的機能はムスカリン受容体によって担われている。
ムスカリン受容体には、M1、M2、M3、M4、M5の5種類があります。
これらは生理学的機能に基づいて分類されています。
M1受容体は一般的に分泌腺に存在します。
M2は心臓組織、M3は分泌腺と平滑筋の両方に存在します。
M1、M3、M5 はホスホリパーゼ C を活性化し、細胞内のカルシウム濃度を増加させます。
M2、M4はアデニル酸シクラーゼを阻害し、cAMP濃度を低下させる。
ニコチン受容体とムスカリン受容体の類似性
- ニコチン受容体もムスカリン受容体もコリン作動性受容体です。
- ニコチン受容体もムスカリン受容体も神経伝達物質であるアセチルコリンに反応します。
- ニコチン受容体、ムスカリン受容体ともに、交感神経系と副交感神経系の両方の節後神経細胞に存在する。
- ニコチン受容体、ムスカリン受容体ともに、アゴニストとの結合により立体構造変化を起こす。
- ニコチン受容体、ムスカリン受容体ともに、他の分子にも反応する。
ニコチン受容体とムスカリン受容体の違い
定義
ニコチン受容体。
ニコチン受容体は、細胞膜のイオンチャンネルと結合しているコリン作動性受容体の一群を指す。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体は、セカンドメッセンジャーをリン酸化するGタンパク質結合型コリン作動性受容体の一群を指す。
タイプ
ニコチン受容体。
ニコチン受容体にはN1型とN2型の2種類があります。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体：M1、M2、M3、M4、M5の5種類があります。
興奮性/抑制性
ニコチン受容体。
ニコチン受容体は興奮性受容体です。
ムスカリン受容体。
M1、M2、M5は興奮性受容体で、M3、M4は抑制性受容体です。
発生状況
ニコチン受容体。
N1受容体は、神経筋接合部に存在する。
N2受容体は、脳、自律神経系、副交感神経系に存在する。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体は、脳、心臓、平滑筋に存在する。
作用機序
ニコチン受容体 ニコチン受容体は、アセチルコリンによって活性化されるとイオンチャネルとなる。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体は、様々なセカンドメッセンジャーをリン酸化する。
として呼び出される。
ニコチン受容体 ニコチン受容体は、電位依存性アセチルコリン受容体と呼ばれる。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体は、代謝性アセチルコリン受容体と呼ばれます。
レセプターの種類
ニコチン受容体。
ニコチン受容体はリガンド依存性イオンチャネルの一種である。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体：Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の一種である。
役割
ニコチン受容体。
ニコチン受容体は、神経インパルスの高速シナプス伝達を媒介する。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体は、セカンドメッセンジャーカスケードを介して、ゆっくりとした代謝反応を媒介する。
応答する
ニコチン受容体。
ニコチン受容体もニコチンに反応する。
ムスカリン受容体。
ムスカリン受容体は、ムスカリンにも反応する。
結論
ニコチン受容体とムスカリン受容体は、コリン作動性受容体の2つの主要なタイプです。
活性化されたニコチン受容体はイオンチャンネルとして機能し、活性化されたムスカリン受容体は代謝反応を媒介するセカンドメッセンジャーをリン酸化させます。
ニコチン受容体は、神経インパルスの伝達を促進します。
ニコチン受容体とムスカリン受容体の主な違いは、それぞれのタイプの受容体の作用機序にあります。
参考にしてください。
1. ニコチン性アセチルコリン受容体｜はじめに｜BPS/IUPHAR Guide to PHARMACOLOGY, available here.
2. アセチルコリン受容体（ムスカリン系）｜イントロダクション｜BPS/IUPHAR Guide to PHARMACOLOGY、こちらから入手可能です。
