Идентифицировано более 16 генов млекопитающих, кодирующих субъединицы глутаматных рецепторов

Лиганд-активируемый канал представляет собой тетрамерный комплекс, различные комбинации субъединиц образуют функционально различные рецепторы. Полипептид содержит три ТМ домена М1, М3 и М4. N-конец направлен внеклеточно, C-конец – внутриклеточно. М2 домен формирует петлю-шпильку, образующую внутреннюю пору канала. Конфигурация сходна с К-каналами. Ионные каналы глутаматных рецепторов проницаемы для Na, K и Ca, но ионная селективность зависит от субъединичной композиции.

Структура глутаматного рецептора.

А - Трансмембранная топология Glu рецептора. Субъединица Glu рецептора имеет два агонист-связывающих участка (S1 и S2). Б - Субъединичная организация НМДА и AMPA рецепторов и их проницаемость для Ca. НМДА-рецепторы состоят из двух разных пар субъединиц, связывающих глутамат (NR2A) и глицин (NR1) и обладают значительной проницаемостью для Са. AMPA-рецепторы в зависимости от субъединичного состава либо умеренно проницаемы, либо непроницаемы для Са. При этом все ионотропные глутаматные рецепторы пропускают моновалентные катионы.

Идентифицировано три семейства генов, кодирующих субъединицы НМДА-рецепторов, 1) ген NR1, кодирующий полипептид длиной 900 АКО, 2) четыре гена – NR2A-NR2D, кодирующие субъединицы длиной 1450 АКО, 3) два гена NR3A-NR3B, кодирующие субъединицы длиной 100 АКО.

НМДА-рецептор - один из наиболее тонко регулируемых рецепторов: имеются не менее шести мест связывания для эндогенных лигандов, влияющих на открытие ионного канала. К ним относятся активирующие сайты связывания с двумя различными агонистами – глутаматом и глицином, сайт связывания с полиаминами, сайты связывания с ионами Mg, Zn, H.

Окислительно-восстановительный статус рецептора также влияет на проводимость. Одна из трех пар цистеиновых остатков может быть восстановлена (усиливает токи через канал) или окислена с формированием дисульфидных мостиков (снижает токи).

Уникальность НМДА-рецептора заключается в том, что для его активации требуется одновременное связывания двух разных агонистов, поэтому глутамат и глицин называют ко-агонистами НМДА-рецептора.