I canali ionici Ligand-gated (LGICs) sono proteine integrali di membrana che contengono un poro che consente il flusso regolato di ioni selezionati attraverso la membrana plasmatica. Il flusso ionico è passivo e guidato dal gradiente elettrochimico per gli ioni permeanti. Questi canali sono aperti, o gated, dal legame di un neurotrasmettitore ad un sito ortosterico(s) che innesca un cambiamento conformazionale che si traduce nello stato di conduzione. La modulazione del gating può avvenire mediante il legame di modulatori endogeni o esogeni ai siti allosterici. LGICs mediano la trasmissione sinaptica veloce, su una scala di tempo di millisecondi, nel sistema nervoso e alla giunzione neuromuscolare somatica. Tale trasmissione comporta il rilascio di un neurotrasmettitore da un neurone pre-sinaptico e la successiva attivazione di recettori post-sinaptici che mediano un segnale elettrico rapido, fasico (il potenziale post-sinaptico eccitatorio o inibitorio). Tuttavia, oltre al loro ruolo tradizionale nella neurotrasmissione fasica, è ora stabilito che alcuni LGIC mediano una forma tonica di regolazione neuronale che risulta dall’attivazione dei recettori extra-sinaptici da parte dei livelli ambientali del neurotrasmettitore. L’espressione di alcune cellule LGICHE da parte di cellule non eccitabili è indicativa di funzioni aggiuntive.
Per convenzione, gli LGIC comprendono i recettori eccitatori, cationici selettivi, nicotinici acetilcolina , 5-HT3 , glutammato ionotropico e P2X e i recettori inibitori, anionici selettivi, GABAA e glicina . I recettori nicotinici acetilcolina, 5-HT3, GABAA e glicina (e un ulteriore canale attivato dallo zinco) sono strutture pentameriche e sono spesso indicati come recettori Cys-loop a causa della presenza di un ciclo di definizione di residui formati da un legame disolfuro nel dominio extracellulare delle loro subunità costituenti . Tuttavia, gli antenati procarioti di questi recettori non contengono tale ciclo e il termine canale ionico ligando-gated pentamerico (pLGIC) sta guadagnando l’accettazione in letteratura . I recettori ionotropici del glutammato e P2X sono strutture tetrameriche e trimeriche, rispettivamente. Geni multipli codificano le subunità di LGICs e la maggior parte di questi recettori sono eteromultimeri. Tale diversità combinatoria si traduce, all’interno di ciascuna classe di LGIC, in una vasta gamma di recettori con diverse proprietà farmacologiche e biofisiche e diversi modelli di espressione all’interno del sistema nervoso e di altri tessuti. Le LGIC presentano quindi obiettivi attraenti per nuovi agenti terapeutici con una migliore discriminazione tra isoforme recettoriali e una ridotta propensione agli effetti fuori bersaglio. Lo sviluppo di nuove e più veloci tecniche di screening per i composti che agiscono sulle LGIC sarà di grande aiuto nello sviluppo di tali agenti.