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 vůči kationtům. To umožňuje tok iontů Na+ a K+ a malého množství Ca2+ . Předpokládá se, že tok vápníku přes NMDAR hraje klíčovou roli v synaptické plasticitě, buněčném mechanismu učení a paměti. NMDA receptor je zajímavý tím, že je jednak ligandem řízený, ale také napěťově závislý.
Nedávno byla vyřešena struktura NMDA receptorů v atomárním rozlišení, která odhaluje tvorbu heterodimerů mezi podjednotkami NR1 a NR2, což vysvětluje, proč NMDA receptory obsahují dvě povinné podjednotky NR1 a dvě regionálně lokalizované podjednotky NR2. Příbuzná genová rodina podjednotek NR3 A až B má inhibiční účinek na aktivitu receptorů. Selektivním sestřiháváním transkriptů NR1 a rozdílnou expresí podjednotek NR2 vzniká více izoforem receptoru s odlišnou distribucí v mozku a funkčními vlastnostmi.
Existují různé izoformy podjednotek NR2, které se označují názvy NR2A až D. Obsahují vazebné místo pro neurotransmiter glutamát. Na rozdíl od podjednotek NR1 jsou podjednotky NR2 exprimovány různě v různých typech buněk a řídí elektrofyziologické vlastnosti receptoru NMDA. Jedna konkrétní podjednotka, NR2B, je přítomna především v nezralých neuronech a v extrasynaptických místech a obsahuje vazebné místo pro selektivní inhibitor ifenprodil.
Aktivace NMDA receptorů vyžaduje vazbu glutamátu i koagonisty glycinu pro účinné otevření iontového kanálu, který je součástí tohoto receptoru.
Kromě toho je třetí podmínkou depolarizace membrány. Pozitivní změna transmembránového potenciálu zvýší pravděpodobnost otevření iontového kanálu v NMDA receptoru tím, že vypudí ion Mg2+ , který kanál blokuje zvenčí. Tato vlastnost je zásadní pro roli NMDA receptoru v paměti a učení a předpokládá se, že tento kanál je biochemickým substrátem hebbovského učení, kdy může fungovat jako detektor náhody pro depolarizaci membrány a synaptický přenos.
Všechny jsou nekompetitivní blokátory kanálů.
Kromě toho mohou léky působit na vazebné místo glycinu, stejně jako 7-chlorkynurenát.
NMDA receptor je modulován řadou endogenních i exogenních látek. Mg2+ nejenže blokuje NMDA kanál napěťově závislým způsobem, ale také potencuje odpovědi vyvolané NMDA při kladných membránových potenciálech. Léčba hořčíkem byla použita k rychlému zotavení z deprese. Na+, K+ a Ca2+ nejenže procházejí NMDA receptorovým kanálem, ale také modulují aktivitu NMDA receptorů. Zn2+ blokuje NMDA proud nekompetitivním a na napětí nezávislým způsobem. Bylo prokázáno, že polyaminy neaktivují NMDA receptory přímo, ale místo toho působí na zesílení nebo inhibici reakcí zprostředkovaných glutamátem. Aktivita NMDA receptorů je také nápadně citlivá na změny koncentrace H+ a za fyziologických podmínek je částečně inhibována okolní koncentrací H+.
Tento kanálový komplex se podílí na přenosu vzruchů v mozku a míše a je modulován řadou endogenních i exogenních látek. NMDA receptory hrají klíčovou roli v celé řadě fyziologických a patologických procesů.