Proteinler, bir veya daha fazla uzun amino asit artık zincirini içeren büyük biyomoleküller ve makromolekül'lerdir. Proteinler organizmalar içinde, hücrelere yapı ve organizmalar sağlayarak ve molekülleri bir konumdan diğerine taşıyarak metabolik reaksiyonları katalizleme, DNA kopyalama, uyaranlara yanıt verme dahil olmak üzere çok çeşitli işlevler gerçekleştirir. Proteinler, genlerinin nükleotit dizisi tarafından dikte edilen ve genellikle faaliyetini belirleyen özel 3D yapıya protein katlanmasıyla sonuçlanan amino asit dizilimlerinde birbirlerinden farklıdır.
Nöronlar arasında veya bir nöron ile başka tür bir hücre arasında iletişimi sağlayan kimyasallara nörotransmitter veya nörotransmiter denir. Sinir sistemi boyunca sinirsel sinyaller bu kimyasal taşıyıcılar yardımıyla iletilir.
Doğal öldürücü hücre veya doğal kâtil hücre diye adlandırılan bir çeşit lenfosit hücresi.
Kimyasal kapılı iyon kanalları, gerilim-kapılı iyon kanallarının aksine bir kimyasal habercinin yapışmasına yanıt olarak açılan ya da kapanan bir grup transmembran iyon kanalıdır.
Kalıp tanıma reseptörleri veya PRRler, mikrobiyal patojenler veya hücresel stresle ilgili molekülleri tanımak için bağışıklık sistemi hücrelerince üretilen proteinlerdir. Örnek, desen veya patern tanıma reseptörleri olarak da adlandırılabilmektedirler.
Glutamat, glutamik asidin anyonudur ve sinirbilimde nörotransmitter olarak görev alır; bir sinir hücresinin başka hücrelere sinyal olarak gönderdiği kimyasallardan biridir. Omurgalı sinir sistemi içerisinde geniş farkla en fazla bulunan nörotransmitterdir. Omurgalı beyninde tüm uyarıcı fonksiyonlarda kullanılır, bu insan beynindeki sinaptik bağlantıların %90'ından fazlasına denk gelir. Bazı beyin bölgelerinde birincil nörotransmitterdir.
Biyokimyada reseptör veya almaç, birbiriyle kısmen örtüşen iki anlama karşılık gelir.
Ligand ya da ligant, bir biyomoleküle bağlanarak bir kompleks oluşturan bir bileşiktir. Genelde, iyonik bağlar, hidrojen bağları veya Van der Waals güçleri ile hedef bir proteindeki bağlanma yerine bağlanır. Ligand molekülün bağlanma yerine yanaşması genelde tersinir, yani birleşme ve ayrışma arasında bir denge vardır. Biyolojik sistemlerde bir ligandın hedef molekülü ile tersinmez kovalent bağlanması enderdir. İnorganik kimyadaki ligand tanımından farklı olarak, ligandın mutlaka bir metale bağlanması şart değildir. Sinyal reseptörlerine bir ligand bağlanınca reseptör proteinin üç boyutlu şekli değişebilir, bu da onun işlevsel özelliğini değiştirir. Bağlanma eğilimi veya gücüne "afinite" denir. Ligand tipleri arasında substratlar, inhibitörler, aktivatörler ve nörotransmitterler sayılabilir. Radyoligandlar, radyoizotopla işaretlenmiş bileşiklerdir, ligand bağlanma ölçümlerinde kullanılırlar.
G proteinleri hücrenin dışından gelen sinyalleri hücre içine ileten ve hücre içinde değişiklikler oluşturan bir protein ailesidir.Birçok hormonlar,nörotransmitterler ve diğer sinyal iletim molekülleri sinyallerini hücre içine bu yolla iletir.
Hücre yüzeyi reseptörleri, hücre ile hücre dışı ortam arasındaki iletişimde görev alan özelleşmiş integral membran proteinleridir. Ekstrasellüler sinyal molekülleri reseptöre bağlanırlar. Bu bağlanma ile membranın intrasellüler tarafında bazı kimyasal değişiklikler meydana gelir. Böylece reseptör özgün bir rol oynamış ve hücre içinde bir takım değişiklikler tetiklenmiş olur. Bu süreç sinyal transdüksiyonu olarak adlandırılır.
α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolpropiyonik asit (AMPA) reseptörü iyon kanalı özelliğine sahip bir iyonotropik glutamat reseptörüdür. AMPA reseptörü, kainat reseptörünün ve NMDA reseptörünün yanı sıra omurgalılardaki iyonotropik glutamat reseptörlerinin üç ana alt tipinden biridir. Kanal özgül olarak AMPA ile aktive edilebildiğinden dolayı bu ismi almıştır. İlk olarak NMDA ve NMDA-dışı reseptör şeklinde yapılan isimlendirmede NMDA-dışı kümesine dahil edilmiştir. Sonrasında kuiskualat molekülüyle uyarılabilmesi kuiskualat reseptörü ismini almasına neden olmuştur. Kuiskualatın özgül olmadığının anlaşılmasının ardından AMPA'nın keşfiyle son hali olan AMPA reseptörü adını almıştır. Memeli beynindeki hızlı uyarıcı sinaptik iletim büyük ölçüde, AMPA reseptörleri aracılığıyla sağlanmaktadır. Sinapslarda AMPA reseptörlerinin işlevi, gözenek oluşturan çekirdek alt birimleri ve yardımcı alt birimleri tarafından düzenlenmektedir. Her yardımcı alt birim, trafiğin düzenlenmesinden iyon kanalı geçit kinetiğinin şekillendirilmesine kadar değişen etkiler yapabilmektedir. AMPA reseptörleri tetramerik yapıya sahiptir. Nöronal plastisitenin ifadesi için kritik öneme sahip olduğu bilinmektedir. AMPA reseptörlerinin kinetik ve iletkenlik özellikleri, üretimleri sırasında ortaya koyulmaktadır. Transkripsiyon sonrası RNA düzenleme, ekleme varyasyonu ile translasyon sonrası modifikasyon ve alt birim kompozisyonu ile düzenlenmektedir. AMPA reseptörünün birleştirilmesi ve trafiklenmesi geniş bir yardımcı alt birim repertuvarına bağlıdır.
Çeper potansiyeli biyolojik hücrenin içi ve dışı arasındaki elektrik potansiyel farkıdır. Dış kısım için bu potansiyel değeri genellikle -40 mV ile -80 mV arasındadır.
G proteini kenetli reseptörler (GPCR) veya yedi transmembran parçalı yapıda olan reseptörler, geniş bir almaç ailesidir. Hücre dışı bileşikleri algılayarak hücre içi sinyal iletimi (transdüksiyon) yollarını etkinleştirirler. Hücre içinde G proteinlerine bağlanırlar. Hücre zarından kıvrılarak yedi kez geçtiklerinden "yedi transmembran parçalı" (7TM) adlandırmasına da sahiptirler.
Nörofarmakoloji, ilaçların sinir sistemindeki hücresel işlevini ve davranışı etkileyen nöral mekanizmaları araştıran bilim dalıdır. Nörofarmakolojinin davranışsal ve moleküler olmak üzere iki ana alt dalı vardır. Davranışsal nörofarmakoloji, ilaç bağımlılığı ve bağımlılığının insan beynini nasıl etkilediğinin incelenmesi de dahil olmak üzere ilaçların insan davranışını nasıl etkilediğine odaklanır. Moleküler nörofarmakoloji, nöronların ve nörokimyasal etkileşimleri incelemenin yanı sıra nörolojik fonksiyon üzerinde faydalı etkileri olan ilaçların geliştirilmesi genel amacını taşır. Bu alanların her ikisi de yakından bağlantılıdır, çünkü her ikisi de merkezi ve periferik sinir sistemlerindeki nörotransmitterler, nöropeptitler, nörohormonlar, nöromodülatörler, enzimler, ikinci haberciler, ortak taşıyıcılar, iyon kanalları ve reseptör proteinlerinin etkileşimleri ile ilgilidir. Bu etkileşimleri inceleyen araştırmacılar, ağrı, Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar, psikolojik bozukluklar, bağımlılık gibi birçok farklı nörolojik bozukluğu tedavi etmek için ilaçlar geliştirirler.
Biyolojide, hücre sinyalizasyonu veya hücre iletişimi, hücrelerin çevresi ve kendisi arasında sinyalleri alma, işleme ve iletme yeteneğidir. Bakteriler, bitkiler ve hayvanlar gibi her canlı organizmadaki tüm hücrelerin temel bir özelliğidir. Bir hücrenin dışından kaynaklanan sinyaller mekanik basınç, voltaj, sıcaklık, ışık veya kimyasal sinyaller gibi fiziksel ajanlar olabilir. Kimyasal sinyaller hidrofobik veya hidrofilik olabilir. Hücre sinyalleri kısa veya uzun mesafelerde meydana gelebilir ve sonuç olarak otokrin, jukstakrin, intrakrin, parakrin veya endokrin olarak sınıflandırılabilir. Sinyal molekülleri çeşitli biyosentetik yollardan sentezlenebilir ve pasif veya aktif taşıma yoluyla ve hatta hücre hasarından sonra salınabilirler.
Çubuk hücreleri, gözün retinasında bulunan ve diğer görsel fotoreseptör tipi olan koni hücrelerinden daha düşük ışıkta daha iyi işlev görebilen fotoreseptör hücrelerdir. Çubuklar genellikle retinanın dış kenarlarında konsantre olarak bulunur ve çevresel görüşte kullanılır. Ortalama olarak, insan retinasında yaklaşık 92 milyon çubuk hücre vardır. Çubuk hücreler, koni hücrelerden daha hassastır ve gece görüşünden neredeyse tamamen sorumludur. Bununla birlikte, çubuk hücrelerinin renk görmede çok az rolü vardır, bu da renklerin loş ışıkta daha az belirgin olmasından kaynaklanmaktadır.
Gama aminobütirik asit tip A reseptörleri (GABAAR), “Cys-loop” reseptörleri familyasına baglı olup, memelilerde beyinde inhibasyonun iletiminden sorumlu olan ve nöronlarda hücre zarının değişik bölgelerinde konumlanan kimyasal kapılı iyon kanalıdır. Endojen ligandı, merkezî sinir sistemindeki ana inhibitör nörotransmiter olan gamma-aminobütirik asittir (GABA). Tüm GABAA reseptörleri, GABA için iki bağlanma bölgesi içerir. Ancak bazi istisnalar bulunmaktadir. GABAA reseptörlerine GABA moleküllerinin reseptörün hücre dışında bulunan bağlanma bölgelerine bağlanması, seçici bir klorür iyonu kanalının açılmasını tetikler. Membran potansiyeline ve iyonik konsantrasyon farkına bağlı olarak, bu, kanal boyunca iyonik akışlara neden olabilir. Membran potansiyeli klorür iyonlarının denge potansiyelinden daha yüksekse, GABAA'nın aktivasyonu sonucunda nörona klor iyonu akışı sağlanır. Bu, postsinaptik nörondaki aksiyon potansiyelini negatif bir şekilde etkileyerek nörotransmisyon üzerinde engelleyici bir etkiye neden olur. Bu mekanizma, GABAA allosterik agonistlerinin yatıştırıcı etkilerinden sorumludur.
Fizyolojide uyaran, bir organizmanın iç veya dış çevresinin fiziksel veya kimyasal yapısında tespit edilebilir bir değişikliktir. Bir organizmanın veya organın uygun bir tepki verebilmesi için dış uyaranları tespit etme yeteneğine duyarlılık (uyarılabilirlik) denir. Duyusal reseptörler, deride bulunan dokunma reseptörleri veya gözdeki ışık reseptörlerinde olduğu gibi vücudun dışından ve kemoreseptörler ve mekanoreseptörlerde olduğu gibi vücudun içinden bilgi alabilir. Bir uyaran bir duyusal reseptör tarafından algılandığında, uyaran transdüksiyonu yoluyla bir refleks ortaya çıkarabilir. Bir iç uyaran genellikle homeostatik kontrol sisteminin ilk bileşenidir. Dış uyaranlar, savaş ya da kaç yanıtında olduğu gibi vücutta sistemik yanıtlar üretebilir. Bir uyaranın yüksek olasılıkla algılanabilmesi için güç seviyesinin mutlak eşiği aşması gerekir; eğer bir sinyal eşiğe ulaşırsa, bilgi merkezi sinir sistemine (MSS) iletilir, burada entegre edilir ve nasıl tepki verileceğine dair bir karar verilir. Uyaranlar genellikle vücudun tepki vermesine neden olsa da, bir sinyalin bir tepkiye neden olup olmayacağını nihai olarak belirleyen MSS'dir.
Kannabinoid reseptörleri, kannabinoidlerin bağlandığı ve hücre içi sinyalleri tetiklediği G proteini bağlı reseptörleridir. Kannabinoidler, bitkisel kökenli kannabinoidler (fitokannabinoidler), endokannabinoidler ve sentetik kannabinoidler olmak üzere üç ana gruba ayrılır.