N-холинорецепторы электрических органов и скелетных мышц представляют собой пентамерные структуры, образованные четырьмя типами субъединиц (аα; 3β; у γ либо бε; 5δ) в соотношении а2Ру8 α₂βγδ (в эмбриональных или денервированных мышцах) или сс2Рб5 α₂βεδ (в иннервированных мышцах взрослых особей). Степень гомологии аминокислотных последовательностей между разными типами субъединиц достигает 40%, что позволяет предположить их общее происхождение (Numa etal., 1983).

Рисунок '''''Описание к рис. 9.1. ''' Строение N-холинорецептора. А. Схема рецептора, воссозданная на основании данных, представленных на Б и В. Продольный срез; субъединица у удалена; остальные четыре субъединицы (две а, р и 6) образуют канал с широкой входной частью и сужением в глубине мембраны. Внутреннюю стенку канала образуют слегка выпуклые а-спиральные структуры вторых трансмембранных доменов (М, на Г) всех пяти субъединиц. Участки связывания лиганда (указаны белыми стрелками) располагаются на стыках субъединиц ау и аб (последний прикрыт субъединицей а). Б. Карта электронной плотности молекул рецептора (продольный срез). Стрелками указаны вход в канал и участок связывания лиганда. Область повышенной электронной плотности с цитоплазматической стороны рецептора соответствует связанному с этим рецептором якорному белку. В. Такая же карта, но для поперечного среза (30 ангстрем над поверхностью мембраны). Стрелками указаны предполагаемые пути подхода лиганда к участкам связывания (звездочки). Г. Линейная структура субъединиц разнш рецепторов, связанных с каналами. Видно значительное сходство между разными субъединицами. В каждом случае внеклеточный домен состоит из 210 N-концевых аминокислот, затем следуют 4 гидрофобных трансмембранных домена (М,—М4) и небольшая С-концевая внеклеточная последовательность. Домен М:, формирующий внутреннюю стенку канала, имеет а-спиральную структуру. У всех субьединш имеется дисульфидный мостик между аминокислотами в положениях 128 и 142, а у субъединиц а — еще и между Цис|И и Цис . Umwin. 1993.''

Участки связывания лигандов располагаются в области стыков субъединиц. В N-холинорецепторе имеются 5 таких стыков, однако в скелетных мышцах только 2 из них (ау αγ и а8αδ) образуют участки связывания. Специфичность по отношению к лигандам определяется обеими субъединицами, участвующими образовании такого участка (Taylor et al., 2000). Связывание стимуляторов, обратимых конкурентных блокаторов и а-нейротоксинов носит взаимоисключающий характер — видимо зоны их присоединения перекрываются.

Были выявлены гены, кодирующие субъединицы N-холино-рецепторов высших позвоночных, — сначала в скелетных мышцах, а затем в нейронах. Оказалось, что нейрональные N-холинорецепторы (в вегетативных ганглиях и ЦНС) также представляют собой пентамеры из 1—3 типов субъединиц. В скелетных мышцах имеется только по одному подтипу субъединиц а α (а1 α1 и β1), а в нейронах — 8 подтипов субъединиц а (а2—сцα2—α9) и 3 подтипа субъединиц β (β2—β4). Не все сочетания этих субъединиц образуют функционирующие рецепторы, но тем не менее число рецепторов слишком велико для того, чтобы их можно было различать на основании избирательного связывания лигандов. Различия в избирательной проницаемости связанных с рецепторами каналов для Na+ и Са могут свидетельствовать о том, что некоторые подтипы N-холинорецепторов могут участвовать не только в быстрой передаче сигналов через синапс, но выполнять также некие другие функции. Недавно было показано, что некоторые врожденные миастенические синдромы обусловлены мутациями субъединиц мышечных N-холинорецепторов, а некоторые варианты эпилепсии — мутациями субъединиц нейрональных N-холинорецепторов (Engel et al., 1998; Lindstrom, 2000).