「アセチルコリン」の版間の差分

== 化学構造 ==  

　コリンアセチル転移酵素(acetyl-CoA: choline O-acetyltransferase; ChAT, EC 2.3.1.6)によりコリンとアセチルCoAから合成される。ChATは細胞質に存在す可溶性蛋白質であるが、神経軸索を経て終末部に運ばれる。ChATの比活性(specific activity)は極めて高く、通常の条件では、連続した神経活動時にもアセチルコリンが不足することはない。ChATのコリンに対する親和性(Km)は細胞内のコリン濃度に比べて大きいため、コリンの供給がアセチルコリン合成の律速段階となる。ChATの特異抗体による免疫組織化学がアセチルコリンを合成する神経（コリン作動性神経）の細胞体や軸索を同定する目的で繁用される。

　アセチルコリン合成の基質となるコリンの大部分は細胞外から供給される。コリンの輸送系は高親和性 (Km 1〜5 mM)と低親和性 (Km 50〜100 mM)の２種類が知られているが、コリン作動性性神経には特異的な高親和性の取り込みが観察され、その活性は神経活動に依存して上昇する。高親和性コリントランスポーター (high-affinity choline transporter; CHT1, SLC5A7)はNa+依存性グルコーストランスポーターファミリーに属する13回膜貫通型の蛋白質であり、コリン作動性神経での高親和性コリン取り込みを担う。CHT1は、速い軸索流により神経終末部に輸送される。静止状態ではCHT1の大部分はシナプス小胞膜に局在するが、神経活動時にシナプス小胞の開口放出に伴ってCHT1が形質膜に移行することで、細胞外からのコリン輸送活性が上昇すると考えられる。

<span>陽イオン選択性のイオンチャネル内蔵型受容体であり、アセチルコリンやニコチンが結合すると、ごく短時間（ミリ秒単位）に</span><span lang="EN-US">Na⁺, K⁺, Ca²⁺</span><span>などのイオン透過性が亢進する。</span><span lang="EN-US">nAChR</span><span>は、神経筋接合部、自律神経節、副腎髄質、中枢神経系などに分布する。ニコチン受容体は、類似構造をもつ複数サブユニットが会合した5</span><span>量体として機能する。様々な動物種で、</span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">α </span><span lang="EN-US">(</span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">α</span><span lang="EN-US">1</span><span>〜</span><span lang="EN-US">10), </span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">β</span><span lang="EN-US"> (</span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">β</span><span lang="EN-US">1</span><span>〜</span><span lang="EN-US">4), </span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">γ</span><span lang="EN-US">, </span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">δ</span><span lang="EN-US">, </span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">ε</span><span>の</span><span lang="EN-US">17</span><span>種類のサブユニットが存在し、それらの組み合わせにより骨格筋型</span><span lang="EN-US">(Nm)</span><span>と神経型</span><span lang="EN-US">(Nn)</span><span>に大別される。骨格筋型</span><span lang="EN-US">nAChR</span><span>は</span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">α</span><span lang="EN-US">1</span><span>が</span><span lang="EN-US">2</span><span>個</span><span lang="EN-US">, </span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">β</span><span lang="EN-US">1, </span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">δ</span><span lang="EN-US">(</span><span>または</span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">ε), γ</span><span>が各</span><span lang="EN-US" style="font-family:Symbol">1</span><span>個の</span><span lang="EN-US" style="mso-bidi-font-family:Marlett">5</span><span>量体からなる</span><span>。神経型</span><span lang="EN-US">nAChR</span><span>は、</span><span lang="EN-US">α</span><span>と</span><span lang="EN-US">β</span><span>からなるヘテロ</span><span lang="EN-US">5</span><span>量体、あるいは同一の</span><span lang="EN-US">α</span><span>からなるホモ</span><span lang="EN-US">5</span><span>量体の構造をとるが、サブユニット構成により高度に多様性に富み、それぞれ独自のチャネル特性を持つとされる。</span><span lang="EN-US">1</span><span>つの</span><span lang="EN-US">nAChR</span><span>には</span><span lang="EN-US">2</span><span>分子のアセチルコリンが結合してチャネルを開口させる。パンクロニウム、ベクロニウムなどの</span><span lang="EN-US">Nm</span><span>を遮断する薬物は筋弛緩薬である。バレニクリンは</span><span lang="EN-US">nAChR</span><span>の部分作動薬で、ニコチン依存症に対する禁煙補助薬として用いられる。重症筋無力症では、筋肉型</span><span lang="EN-US">nAChR</span><span>に対する自己抗体の産生が報告されている。</span>

<!--[if !supportLists]--><span lang="EN-US" style="font-family:Wingdings;mso-fareast-font-family:Wingdings; mso-bidi-font-family:Wingdings"><span style="mso-list:Ignore">n&nbsp;</span></span><span>ムスカリン性アセチルコリン受容体</span> <span lang="EN-US">(muscarinic acetylcholine receptor; mAChR)</span>

<span lang="EN-US">GTP</span><span>結合蛋白質に共役した代謝型受容体</span><span lang="EN-US">(GPCR)</span><span>であり、</span><span lang="EN-US">M₁</span><span>〜</span><span lang="EN-US">M₅</span><span>の５種類のサブタイプが存在する。</span><span lang="EN-US">M₁, M₃, M₅</span><span>は、百日咳毒素非感受性の</span><span lang="EN-US">GTP</span><span>結合蛋白質</span><span lang="EN-US">(G_q/11)</span><span>と共役して、ホスファチジルイノシトール代謝回転の促進と細胞内</span><span lang="EN-US">Ca²⁺</span><span>濃度の上昇を引き起こす。</span><span lang="EN-US">M₂</span><span>と</span><span lang="EN-US">M₄</span><span>は、百日咳毒素感受性の</span><span lang="EN-US">GTP</span><span>結合蛋白質</span><span lang="EN-US">(G_i/o)</span><span>と共役し、アデニル酸シクラーゼを抑制して細胞内</span><span lang="EN-US">cAMP</span><span>濃度の低下や、内向き整流</span><span lang="EN-US">K⁺</span><span>チャネルの活性化を引き起こす。</span><span lang="EN-US">mAChR</span><span>は、副交感神経支配器官に分布して、消化管や肺などの平滑筋収縮や分泌腺刺激、心臓機能の抑制などを担う。また中枢神経系、末梢神経系にも広く分布して神経伝達の修飾に関与する。ベタネコールやピロカルピンなどのコリンエステル類および天然アルカロイドが作用薬として、アトロピンと類似構造をもつ天然または合成アルカロイドが遮断薬として、どちらも臨床適応される。完全にサブタイプ特異的なリガンド開発は困難とされているが、幾つかのサブタイプに対する作用薬またはアロステリックリガンドが、アルツハイマー病や統合失調症の創薬ターゲットとして注目されている。</span><br>

<span lang="EN-US">Ch1: </span><span>内側中隔野から海馬へ</span>

<span lang="EN-US">Ch2: </span><span>対角帯垂直脚から海馬へ</span>

<span lang="EN-US">Ch3: </span><span>対角帯水平脚から嗅球へ</span>

<span lang="EN-US">Ch4: </span><span>マイネルト基底核や無名室から大脳皮質や扁桃体へ</span>

<span lang="EN-US">Ch5: </span><span>脚橋被蓋核から視床へ</span>

<span lang="EN-US">Ch6: </span><span>外背側被蓋核から視床へ</span>

<span lang="EN-US">Ch7: </span><span>内側手綱核から脚間核へ</span>

<span lang="EN-US">Ch8: </span><span>二丘傍核から上丘へ</span>

<span lang="EN-US" style="font-family:Wingdings;mso-fareast-font-family:Wingdings; mso-bidi-font-family:Wingdings"><span style="mso-list:Ignore">n&nbsp;</span></span><span>大脳皮質</span>

<span>前脳基底部のコリン作動性神経は、大脳皮質の広範な領域に投射して、アセチルコリンを供給する。投射を受ける細胞（主として錐体細胞）との間には明確なシナプス構造が認められる場合と、認められない場合があり、後者の場合を拡散性伝達</span><span lang="EN-US">(diffuse transmission)</span><span>と呼ぶことがある。アセチルコリンは、一般的には錐体細胞の興奮性を上昇させるが、一方で錐体細胞サブタイプごとに作用が異なることも知られている。さらに、アセチルコリンは</span><span lang="EN-US">GABA</span><span>作動性の抑制性介在神経にも作用する。大脳皮質のアセチルコリンは、脳の感覚入力処理におけるＳＮ比の調整に関与する「感覚ゲート」を駆動するとされる。この働きは認知機能の基盤となる注意、集中などに重要であり、アルツハイマー病や統合失調症の患者ではこの機能に変化が見られることが知られている。</span>

<!--[if !supportLists]--><span lang="EN-US" style="font-family:Wingdings;mso-fareast-font-family:Wingdings; mso-bidi-font-family:Wingdings"><span style="mso-list:Ignore">n&nbsp;</span></span><span>大脳基底核</span>

<!--[if !supportLists]--><span lang="EN-US" style="font-family:Wingdings;mso-fareast-font-family:Wingdings; mso-bidi-font-family:Wingdings"><span style="mso-list:Ignore">n&nbsp;</span></span><span>中脳</span>