Les canaux ioniques Ligand-gated (LGIC) sont des protéines membranaires intégrales qui contiennent un pore qui permet le flux régulé d’ions sélectionnés à travers la membrane plasmique. Le flux ionique est passif et entraîné par le gradient électrochimique des ions perméants. Ces canaux sont ouverts, ou fermés, par la liaison d’un neurotransmetteur à un ou des sites orthostériques qui déclenche un changement conformationnel qui entraîne l’état conducteur. La modulation du déclenchement peut se produire par la liaison de modulateurs endogènes ou exogènes à des sites allostériques. Les LGIC assurent la médiation d’une transmission synaptique rapide, sur une échelle de temps de milliseconde, dans le système nerveux et à la jonction neuromusculaire somatique. Une telle transmission implique la libération d’un neurotransmetteur à partir d’un neurone pré-synaptique et l’activation subséquente de récepteurs situés post-synaptiquement qui médient un signal électrique rapide, phasique (le potentiel excitateur ou inhibiteur post-synaptique). Cependant, en plus de leur rôle traditionnel dans la neurotransmission phasique, il est maintenant établi que certains LGICs médient une forme tonique de régulation neuronale qui résulte de l’activation des récepteurs extra-synaptiques par les niveaux ambiants de neurotransmetteur. L’expression de certains LGIC par des cellules non excitables suggère des fonctions supplémentaires.
Par convention, les LGIC comprennent les récepteurs excitateurs, sélectifs en cations, nicotiniques acétylcholine, 5-HT3, glutamate ionotrope et P2X et les récepteurs inhibiteurs, sélectifs en anions, GABAA et glycine. Les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine, de la 5-HT3, de la GABAA et de la glycine (et un canal supplémentaire activé par le zinc) sont des structures pentamériques et sont fréquemment appelés récepteurs de la boucle Cys en raison de la présence d’une boucle déterminante de résidus formés par une liaison disulfure dans le domaine extracellulaire de leurs sous-unités constitutives. Cependant, les ancêtres procaryotes de ces récepteurs ne contiennent pas une telle boucle et le terme canal ionique à ligand pentamérique (pLGIC) est de plus en plus accepté dans la littérature. Les récepteurs ionotropes du glutamate et du P2X sont des structures tétramériques et trimériques, respectivement. Plusieurs gènes codent les sous-unités des LGIC et la majorité de ces récepteurs sont des hétéromultimères. Une telle diversité combinatoire résulte, au sein de chaque classe de LGIC, dans une large gamme de récepteurs ayant des propriétés pharmacologiques et biophysiques différentes et des modèles d’expression variables dans le système nerveux et d’autres tissus. Les LGIC présentent ainsi des cibles attrayantes pour de nouveaux agents thérapeutiques avec une meilleure discrimination entre les isoformes des récepteurs et une propension réduite aux effets hors cible. Le développement de nouvelles techniques de criblage plus rapides pour les composés agissant sur les LGIC facilitera grandement le développement de tels agents.