Ένας υποδοχέας ακετυλοχολίνης είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη υποδοχέα που συνδέεται με τον νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη, αν και μπορεί επίσης να συνδεθεί με άλλους συνδέτες με χαμηλότερη συγγένεια. Βρίσκεται σε διάφορες μορφές σε όλο το κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα του σώματος, πιο τυπικά στις κυτταρικές μεμβράνες των νευρώνων. Παίζει σημαντικό ρόλο στο αυτόνομο νευρικό σύστημα. Οι δύο κύριοι τύποι υποδοχέων ακετυλοχολίνης είναι ο νικοτινικός και ο μουσκαρινικός.
Οι νικοτινικοί υποδοχείς ακετυλοχολίνης ονομάζονται επειδή ανταποκρίνονται έντονα στη νικοτίνη κατά τη δέσμευση. Αυτός ο τύπος υποδοχέα ακετυλοχολίνης είναι ένας δίαυλος ιόντων που περικλείεται από συνδέτη, με έναν κεντρικό πόρο που περιβάλλεται από πέντε υπομονάδες πρωτεΐνης που ποικίλλουν ανάλογα με τη λειτουργία και τη θέση του υποδοχέα στο σώμα. Είναι ένα μη ειδικό κανάλι, που σημαίνει ότι διαφορετικοί τύποι θετικά φορτισμένων ιόντων παρόμοιου μεγέθους μπορούν να περάσουν ταυτόχρονα. Όταν η ακετυλοχολίνη δεσμεύεται, το κανάλι ανοίγει, επιτρέποντας στα κατιόντα να ρέουν ελεύθερα μέσα από τον πόρο. Στα κύτταρα, αυτό συμβαίνει συνήθως όταν το νάτριο εισέρχεται και το κάλιο εξέρχεται, αλλά τα ιόντα ασβεστίου μπορεί επίσης να περάσουν από το κανάλι.
Αυτά τα κανάλια βρίσκονται στο νευρικό σύστημα και στις νευρομυϊκές συνδέσεις. Σε τυπικούς νευρώνες, ο νικοτινικός υποδοχέας ακετυλοχολίνης μπορεί να ανοίξει και να αποπολώσει το δυναμικό της μεμβράνης του κυττάρου με την κίνηση των ιόντων νατρίου και καλίου. Αυτό είναι γνωστό ως διεγερτικό μετασυναπτικό δυναμικό (EPSP) που μπορεί να προκαλέσει την πυροδότηση ενός νευρώνα δημιουργώντας ένα δυναμικό δράσης. Στους μύες, η απελευθέρωση ασβεστίου μέσω των καναλιών των υποδοχέων μπορεί να προκαλέσει συστολή. Σε αυτή τη διαδικασία, τα ιόντα ασβεστίου αποκαλύπτουν τις θέσεις δέσμευσης μεταξύ της ακτίνης και της μυοσίνης, επιτρέποντάς τους να δεσμεύονται και να συστέλλονται το μυ.
Ένας μουσκαρινικός υποδοχέας ακετυλοχολίνης ονομάζεται για τη δεσμευτική του συγγένεια με τη μουσκαρίνη, μια χημική ουσία που βρίσκεται στα μανιτάρια, έναντι της νικοτίνης. Αυτοί οι υποδοχείς διαφέρουν από τους υποδοχείς νικοτινικής ακετυλοχολίνης επειδή είναι υποδοχείς συζευγμένοι με πρωτεΐνη G (GPCRs) αντί για κανάλια ιόντων και επειδή εμπλέκονται στο παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα του σώματος. Συχνά εμπλέκονται σε μηχανισμούς ανάκτησης στους νευρώνες και σε ανασταλτικούς μηχανισμούς σε όλο το σώμα.
Οι μουσκαρινικοί υποδοχείς βρίσκονται σε πέντε κύριες μορφές που φέρουν την ένδειξη M1 έως M5. Παραδείγματα του πρώτου, του Μ1, βρίσκονται σε μεταγαγγλιακούς νευρώνες, όπου μεσολαβούν στην ανάκτηση του δυναμικού δράσης ή επιβραδύνουν την αρχική εκπόλωση της μεμβράνης. Ο δεύτερος τύπος, το Μ2, βρίσκεται στην καρδιά, όπου μειώνει τον καρδιακό ρυθμό και τη δύναμη της κολπικής συστολής για να εξουδετερώσει τη διέγερση από το συμπαθητικό νευρικό σύστημα. Το τρίτο, το M3, βρίσκεται στους λείους μυς και τα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων σε όλο το σώμα και προκαλεί αργή συστολή σε αυτές τις περιοχές. Ο τέταρτος, ο Μ4, είναι ένας γενικός αναστολέας σήματος που βρίσκεται σε όλο το κεντρικό νευρικό σύστημα, ενώ η θέση του πέμπτου, Μ5, είναι άγνωστη.