{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:NAChR.png|섬네일|300px| [[니코틴성 아세틸콜린 수용체]]의 구조]]
[[파일:Acetylcholine.svg|섬네일|[[아세틸콜린]]]]
'''아세틸콜린 수용체'''(acetylcholine receptor, AChR) 또는 '''콜린성 수용체'''(cholinergic receptor)는 [[아세틸콜린]]의 [[수용체]]로, [[니코틴 중독]]과 [[알코올 중독]]에 관여하는 수용체로 알려져 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Nicotinic acetylcholine receptors: from structure to brain function|저널=Reviews of Physiology, Biochemistry and Pharmacology|성=R. C|이름=Hogg|성2=M. Raggenbass|이름2=D. Bertrand|url=https://link.springer.com/chapter/10.1007%2Fs10254-003-0005-1|날짜=2003-04-20|권=147|출판사=[[스프링어|Springer]]|쪽=1-46|doi=10.1007/s10254-003-0005-1|구독=예}}</ref>

== 분류 ==
다른 [[막관통 수용체]]와 마찬가지로 아세틸콜린 수용체는 약리학적 특징, 즉 서로 다른 분자들에 대한 친화력과 민감성에 따라 분류된다. 모든 아세틸콜린 수용체들은 그 정의에 맞게 아세틸콜린에 반응하지만, 종류에 따라 서로 다른 분자에도 반응한다.

* [[니코틴성 아세틸콜린 수용체]](nAChR, 또는 [[리간드 개폐 통로|이온성]] 아세틸콜린 수용체)는 특히 [[니코틴]]에 잘 반응한다. nAChR은 [[나트륨 통로|Na<sup>+</sup>]], [[칼륨 통로|K<sup>+</sup>]], [[칼슘 통로|Ca<sup>2+</sup>]] [[이온 통로|통로]]이기도 하다.
* [[무스카린성 아세틸콜린 수용체]] (mAChR, 또는 [[대사성 수용체|대사성]] 아세틸콜린 수용체)는 특히 [[무스카린]]에 잘 반응한다.

양쪽 아세틸콜린 수용체 모두 콜린성 수용체의 두 주된 종류이다.

[[분자생물학]]을 통해 두 수용체는 서로 다른 [[단백질 슈퍼패밀리]]에 속한다는 것이 알려져 있다. 니코틴성 수용체는 Nm과 Nn의 두 종류로 구성되어 있다. Nm<ref>{{웹 인용| url = http://image.slidesharecdn.com/anspharmacologyandcholinergics-drdhritiupdated2011-111228115516-phpapp02/95/autonomic-nervous-system-pharmacology-and-cholinergics-updated-2011-drdhriti-47-728.jpg?cb=1382965154| title = Reference at image.slidesharecdn.com}}</ref>은 [[종말판전위]](EPPs)를 통해 [[골격근]]의 [[근수축]]을 일으키는 [[신경근 접합부]]에 위치한다. Nn은 자율신경절에서 [[탈분극]]을 일으켜 신경절 이후 자극을 유발한다. 니코틴성 수용체는 [[부신속질]]에서 [[카테콜아민]]이 방출되도록 하며 [[뇌]]의 특정 부위에서 흥분 또는 억제가 일어나도록 한다. Nm과 Nn은 모두 Na<sup>+</sup>, Ca<sup>2+</sup> 통로와 연결되어 있으나 Nn은 추가로 K<sup>+</sup> 통로와도 연결되어 있다.

=== nAChR ===
{{본문|니코틴성 아세틸콜린 수용체}}
nAChR은 [[리간드 개폐 이온 통로|리간드 개폐]] [[이온 통로]]로, 다른 [[시스테인 고리]] 리간드 개폐 이온 통로 슈퍼패밀리에 속하는 수용체들과 마찬가지로 다섯 개의 [[단백질 소단위체]]로 구성되어 있다. 단백질 소단위체들은 대칭적으로 배열되어 있다. 소단위체 구성은 신체의 조직마다 크게 다르다. 각 소단위체는 세포막에 걸쳐 있는 네 개의 부위(regions)로 이루어져 있으며 20여 개의 [[아미노산]]으로 구성되어 있다. 구멍(pore)의 내강에 가장 가까운 부위 II가 구멍을 둘러싸고 있다.

두 알파 소단위체 각각의 N 말단에 아세틸콜린이 결합하면 모든 M2 나선이 15° 회전한다.<ref name="pmid15165732">{{저널 인용| author = Doyle DA | title = Structural changes during ion channel gating | journal = Trends Neurosci. | volume = 27 | issue = 6 | pages = 298–302 | year = 2004 | pmid = 15165732 | doi = 10.1016/j.tins.2004.04.004 | s2cid = 36451231 }}</ref> nAChR의 [[세포질]] 쪽은 큰 음전하를 띈 고리를 가지고 있어 수용체가 어떤 양이온에 특이적인지를 결정하며, 수용액에 녹아 있는 이온에 의해 종종 형성되는 [[수화 껍질]](hydration shell)을 제거한다. 구멍 내강 안에 있는 수용체의 중간 부위에는 [[발린]]과 [[류신]] 잔기(Val 255, Leu 251)가 물이 제거된 이온이 지나가야 하는 소수성 부위를 만든다.<ref name="pmid12827192">{{저널 인용|vauthors=Miyazawa A, Fujiyoshi Y, Unwin N | title = Structure and gating mechanism of the acetylcholine receptor pore | journal = Nature | volume = 423 | issue = 6943 | pages = 949–55 | year = 2003 | pmid = 12827192 | doi = 10.1038/nature01748 | bibcode = 2003Natur.423..949M | s2cid = 205209809 }}</ref>

nAChR은 [[신경근 접합부]] 시냅스 이후 쪽의 접힘부 가장자리에 위치한다. 시냅스를 가로질러 분비된 [[아세틸콜린]]에 의해 활성화된다. 수용체를 통한 Na<sup>+</sup>과 K<sup>+</sup>의 확산은 [[탈분극]]과 [[종말판전위]]를 발생시켜 [[전압 개폐 나트륨 통로]]가 열리게 하고, 이로 인해 [[활동전위]]가 만들어져 [[근수축]]이 일어날 수 있게 된다.

=== mAChR ===
{{본문|무스카린성 아세틸콜린 수용체}}
nAChR과 대조적으로 mAChR은 이온 통로가 아니며, [[이차 전달자]]를 통해 다른 이온 통로를 활성화시키는 [[G단백질 연결 수용체]](GPCR)의 슈퍼패밀리에 속한다. 무스카린 아세틸콜린성 수용체는 세포 바깥의 아세틸콜린에 결합하면 [[G단백질]]을 활성화시킨다. G단백질의 알파 소단위체는 [[구아닐산 고리화효소]](세포내 [[고리형 아데노신 일인산|cAMP]] 효과를 억제)를 활성화시키며, 베타-감마 소단위체는 칼륨 통로를 활성화시켜 세포를 [[과분극]]시킨다. 이 결과 [[심장]]의 활동은 감소한다.

== 기원과 진화 ==
아세틸콜린 수용체는 [[감마 아미노뷰티르산|GABA]] 수용체, [[글라이신 수용체]], [[5-HT3 수용체]]와 관련되어 있다. 이들의 비슷한 단백질 서열과 유전자 구조는 이들이 공통 조상 수용체에서 진화했다는 것을 강력하게 시사한다.<ref>{{저널 인용|last=Ortells|first=M. O.|last2=Lunt|first2=G. G.|date=March 1995|title=Evolutionary history of the ligand-gated ion-channel superfamily of receptors|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7754520|journal=Trends in Neurosciences|volume=18|issue=3|pages=121–127|doi=10.1016/0166-2236(95)93887-4|issn=0166-2236|pmid=7754520}}</ref> 이 수용체들에서 고작 3개의 아미노산만 변하는 등의 비교적 사소한 [[돌연변이]]만 발생해도 아세틸콜린에 의한 양이온 선택적 통로가 음이온 선택적 통로로 바뀔 수 있다. 이를 통해 진화 도중에는 아주 근본적인 속성의 변화조차도 비교적 쉽게 일어날 수 있다는 것을 알 수 있다.<ref>{{저널 인용|last=Galzi|first=J. L.|last2=Devillers-Thiéry|first2=A.|last3=Hussy|first3=N.|last4=Bertrand|first4=S.|last5=Changeux|first5=J. P.|last6=Bertrand|first6=D.|date=1992-10-08|title=Mutations in the channel domain of a neuronal nicotinic receptor convert ion selectivity from cationic to anionic|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1383829|journal=Nature|volume=359|issue=6395|pages=500–505|doi=10.1038/359500a0|issn=0028-0836|pmid=1383829}}</ref>

== 약리학 ==
아세틸콜린 수용체 조절자들은 작용하는 수용체의 아형에 따라 구분할 수 있다.
{| class="wikitable"
|+ 아세틸콜린과 그 수용체들
! 약물 !! [[근육형 니코틴 수용체|Nm]] !! [[신경절형 니코틴 수용체|Nn]] !! [[무스카린성 아세틸콜린 수용체 M1|M1]] !! [[무스카린성 아세틸콜린 수용체 M2|M2]] !! [[무스카린성 아세틸콜린 수용체 M3|M3]]
|-
| [[아세틸콜린]], [[카르바콜]], [[메타콜린]], [[아세틸콜린에스터레이스 억제제|AChEI]] ([[피소스티그민]], [[갈란티민]], [[네오스티그민]], [[피리도스티그민]]) || + || + || + || + || +
|-
| [[니코틴]], [[바레니클린]] || + || + || || || 
|-
| [[석시닐콜린]] || +/- || || || || 
|-
| [[아트라큐리움]], [[베큐로니움]], [[투보쿠라린]], [[판큐로니움]] || - || || || || 
|-
| [[에피바티딘]], [[DMPP]] || || + || || || 
|-
| [[트리메타판]], [[메카밀라민]], [[부프로피온]], [[덱스트로메토르판]], [[헥사메토니움]] || || - || || || 
|-
| [[무스카린]], [[옥소트레모린]], [[베타네콜]], [[필로카르핀]] || || || + || + || +
|-
| [[아트로핀]], [[톨테로딘]], [[옥시부티닌]] || || || - || - || - 
|-
| [[베다클리딘]], [[탈사클리딘]], [[엑사노멜라인]], [[이프라트로피움]] || || || + || || 
|-
| [[피렌제핀]], [[텔렌제핀]] || || || - || || 
|-
| [[메톡트라민]] || || || || - || 
|-
| [[다리페나신]], [[4-DAMP]], [[솔리페나신]] || || || || || -
|}

== 임상적 중요성 ==
니코틴성 아세틸콜린 수용체는 [[쿠라레]], [[헥사메토니움]] 같은 약물, 또는 [[알파 분가로톡신]] 같은 [[뱀]], [[개류]] 등의 독에 존재하는 독소에 의해 차단될 수 있다. [[신경근 차단제]] 같은 약물은 [[신경근 접합부]]의 니코틴성 수용체에 가역적으로 결합하여 [[마취]] 등에 사용할 수도 있다. 니코틴성 수용체는 [[니코틴]]이 효과를 내는 데에 주된 매개자 역할을 한다. [[중증 근무력증]]에서는 신경근 접합부의 니코틴성 수용체를 표적으로 하는 [[항체]]가 만들어져 근위축을 초래한다.

무스카린성 아세틸콜린 수용체는 [[아트로핀]], [[스코폴라민]] 등의 약물에 의해 차단될 수 있다.

[[선천성 근무력증]](CMS)은 [[신경근 접합부]]의 여러 결함으로 인한 유전성 신경근 질환이다. 신경절 이후의 결함이 CMS의 가장 흔한 원인이며 종종 비정상적인 니코틴성 아세틸콜린 수용체를 만든다. CMS를 일으키는 주된 돌연변이는 AChR 소단위체를 암호화하는 유전자에서 발견된다.<ref name="Cossins">{{저널 인용
| last1 = Cossins | first1 = J.
| last2 = Burke | first2 = G.
| last3 = Maxwell | first3 = S.
| last4 = Spearman | first4 = H.
| last5 = Man | first5 = S.
| last6 = Kuks | first6 = J.
| last7 = Vincent | first7 = A.
| last8 = Palace | first8 = J.
| last9 = Fuhrer | first9 = C.
| last10 = Beeson | first10 = D.
| title = Diverse molecular mechanisms involved in AChR deficiency due to rapsyn mutations
| doi = 10.1093/brain/awl219
| journal = Brain
| volume = 129
| issue = 10
| pages = 2773–2783
| year = 2006
| pmid = 16945936
| doi-access = free
}}</ref>

CMS와 관련된 모든 돌연변이 중 절반 이상이 성인 아세틸콜린 수용체 소단위체를 암호화하는 네 개의 유전자 중 하나에서 발생한다. AChR 돌연변이로 인해 종종 종말판이 만들어지지 않기도 한다. AChR 돌연변이의 대부분은 [[알파5 니코틴성 아세틸콜린 수용체]]를 암호화하는 [[CHRNE|''CHRNE'']] 유전자의 돌연변이로, 이 돌연변이가 발생하면 중독에 더 취약해진다. ''CHRNE'' 유전자는 AChR의 입실론 소단위체를 암호화한다. 대부분의 돌연변이는 상염색체 열성, 기능 소실 돌연변이로서 발생 시 종말판 AChR의 부재로 이어진다. ''CHRNE''는 AChR의 운동성 변화에 관여한다.<ref>{{저널 인용
| last1 = Abicht | first1 = A.
| last2 = Dusl | first2 = M.
| last3 = Gallenmüller | first3 = C.
| last4 = Guergueltcheva | first4 = V.
| last5 = Schara | first5 = U.
| last6 = Della Marina | first6 = A.
| last7 = Wibbeler | first7 = E.
| last8 = Almaras | first8 = S.
| last9 = Mihaylova | first9 = V.
| last10 = Von Der Hagen
| doi = 10.1002/humu.22130 | first10 = M.
| last11 = Huebner | first11 = A.
| last12 = Chaouch | first12 = A.
| last13 = Müller | first13 = J. S.
| last14 = Lochmüller | first14 = H.
| title = Congenital myasthenic syndromes: Achievements and limitations of phenotype-guided gene-after-gene sequencing in diagnostic practice: A study of 680 patients
| journal = Human Mutation
| volume = 33
| issue = 10
| pages = 1474–1484
| year = 2012
| pmid = 22678886
| s2cid = 30868022
}}</ref> AChR의 입실론 소단위체에 발생하는 돌연변이 중 한 유형의 경우 [[아르지닌]]을 α/ε 소단위체 접촉 부분의 결합 부위에 도입한다. 양이온성 아르지닌이 음이온성 환경인 AChR에 추가되면 수용체의 운동성이 크게 감소한다. 새로 도입된 아르지닌으로 인해 [[작용제]]에 대한 친화성은 30배, 통로 효율성이 75배 감소하며 통로가 열릴 가능성도 매우 떨어진다. 이런 유형의 돌연변이는 CMS 중에서도 극히 치명적인 유형의 원인이 된다.<ref>{{저널 인용
| last1 = Shen | first1 = X. -M.
| last2 = Brengman | first2 = J. M.
| last3 = Edvardson | first3 = S.
| last4 = Sine | first4 = S. M.
| last5 = Engel | first5 = A. G.
| title = Highly fatal fast-channel syndrome caused by AChR subunit mutation at the agonist binding site
| doi = 10.1212/WNL.0b013e31825b5bda
| journal = Neurology
| volume = 79
| issue = 5
| pages = 449–454
| year = 2012
| pmid = 22592360
| pmc =3405251
}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[콜린성]]
* [[아세틸콜린]]
* [[니코틴성 아세틸콜린 수용체]]
* [[무스카린성 아세틸콜린 수용체]]
* [[아드레날린 수용체]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:아세틸콜린 수용체| ]]
[[분류:아세틸콜린]]
[[분류:내재성 막 단백질]]
[[분류:분자신경과학]]