NMDA receptor (NMDAR) je ionotropní receptor pro glutamát (NMDA (N-methyl d-aspartát) je název jeho selektivního specifického agonisty). Aktivace NMDA receptorů vede k otevření iontového kanálu, který je neselektivní pro kationty. To umožňuje tok Na+ a K+ iontů a malé množství Ca2+ . Předpokládá se, že tok vápníku přes NMDAR hraje rozhodující roli v synaptické plasticitě, buněčném mechanismu učení a paměti. NMDA receptor je zajímavý tím, že je jednak ligandem řízený, ale také závislý na napětí.
Struktura NMDA receptorů v atomovém rozlišení byla nedávno vyřešena a odhaluje tvorbu heterodimerů mezi NR1 a NR2 podjednotkami, což vysvětluje, proč NMDA receptory obsahují dvě povinné NR1 podjednotky a dvě regionálně lokalizované NR2 podjednotky. Příbuzná genová rodina NR3 A až B podjednotek má inhibiční účinek na aktivitu receptorů. Mnohočetné receptorové izoformy s odlišnou mozkovou distribucí a funkčními vlastnostmi vznikají selektivním sestřihem NR1 transkriptů a diferenciální expresí NR2 podjednotek.
Existují různé izoformy NR2 podjednotek, které jsou označovány nomenklaturou NR2A až D. Obsahují vazebné místo pro neurotransmiter glutamát. Na rozdíl od NR1 podjednotek jsou NR2 podjednotky vyjádřeny diferenciálně napříč různými typy buněk a řídí elektrofyziologické vlastnosti NMDA receptoru. Jedna konkrétní podjednotka, NR2B, je přítomna především v nezralých neuronech a v extrasynaptických lokacích a obsahuje vazebné místo pro selektivní inhibitor ifenprodil.
Aktivace NMDA receptorů vyžaduje vazbu glutamátu a současně agonisty glycinu pro účinné otevření iontového kanálu, který je součástí tohoto receptoru.
Třetím požadavkem je navíc membránová depolarizace. Pozitivní změna transmembránového potenciálu zvýší pravděpodobnost, že se iontový kanál v NMDA receptoru otevře vyloučením iontu Mg2+, který blokuje kanál zvenčí. Tato vlastnost je zásadní pro roli NMDA receptoru v paměti a učení a bylo naznačeno, že tento kanál je biochemickým substrátem Hebbianova učení, kde může působit jako detektor shody náhod pro membránovou depolarizaci a synaptický přenos.
Všechny jsou nekonkurenční blokátory kanálů.
Na vazebném místě glycinu navíc mohou působit léky, stejně jako 7-chlorokynurenát.
NMDA receptor je modulován řadou endogenních a exogenních sloučenin. Mg2+ nejenže blokuje NMDA kanál v závislosti na napětí, ale také potencuje NMDA-indukované reakce při pozitivních membránových potenciálech. Léčba hořčíkem byla použita k dosažení rychlého zotavení z deprese. Na+, K+ a Ca2+ nejenže procházejí NMDA receptorovým kanálem, ale také modulují aktivitu NMDA receptorů. Zn2+ blokuje NMDA proud nekonkurenceschopným a na napětí nezávislým způsobem. Bylo prokázáno, že polyaminy neaktivují přímo NMDA receptory, ale místo toho působí na potenciaci nebo inhibici glutamátem zprostředkovaných odpovědí. Aktivita NMDA receptorů je také nápadně citlivá na změny koncentrace H+ a částečně inhibovaná koncentrací H+ v okolí za fyziologických podmínek.
Tento kanálový komplex přispívá k excitačnímu synaptickému přenosu v místech v celém mozku a míše a je modulován řadou endogenních a exogenních sloučenin. NMDA receptory hrají klíčovou roli v širokém spektru fyziologických a patologických procesů.