Метаботропные рецепторы — это подтип трансмембранных рецепторов в эукариотических клетках, воздействие на которые приводит к первичным, непосредственным изменениям метаболизма в клетке (откуда, собственно, и название «метаботропные» рецепторы). Эффект всех без исключения метаботропных рецепторов опосредуется через те или иные системы вторичных посредников. Метаботропные рецепторы могут быть расположены как на поверхностной мембране клетки, так и на мембранах внутриклеточных везикул.
На основании их структурных и функциональных характеристик, все рецепторы к нейромедиаторам и гормонам могут быть разделены на две большие категории: метаботропные и ионотропные рецепторы. Ионотропные рецепторы непосредственно связаны с ионными каналами клетки. А метаботропные рецепторы не имеют прямой связи с ионными каналами на поверхности клетки или её везикул и осуществляют передачу сигнала на них через те или иные внутриклеточные сигнальные механизмы, нередко — через G-белки. В частности, все G-белок-связанные рецепторы по определению являются метаботропными. Другие известные примеры метаботропных рецепторов включают в себя рецепторные тирозинкиназы и гуанилатциклазы.
Оба типа рецепторов — метаботропные и ионотропные — активируются при связывании с ними специфического лиганда — эндогенного или экзогенного агониста, обычно нейромедиатора или гормона. Когда активируется ионотропный рецептор, он открывает ионный канал, который позволяет вход внутрь клетки или, напротив, выход из клетки ионов, таких, как ионы натрия, калия, кальция или хлора, что приводит к изменениям электрического потенциала клетки. Когда же активируется метаботропный рецептор, активируются связанные с ним внутриклеточные сигнальные каскады (системы вторичных посредников) и запускается цепочка тех или иных внутриклеточных событий, которые могут приводить или не приводить к открытию или закрытию ионных каналов клетки.
Этот класс рецепторов включает в себя метаботропные глутаматные рецепторы, мускариновые ацетилхолиновые рецепторы, ГАМК-Б рецепторы, и большинство подтипов серотониновых рецепторов (за исключением 5-HT3-рецептора, который является ионотропным), а также рецепторы к норадреналину, адреналину, гистамину, дофамину, различным нейропептидам,[1][2] гормонам, факторам роста, эндогенным опиоидам (эндорфинам) и каннабиноидам.
Наиболее распространённый тип метаботропных рецепторов — G-белок-связанные рецепторы — имеют семь гидрофобных трансмембранных доменов. Большинство из них являются (или могут являться) мономерными белками, хотя ГАМК-Б рецепторы требуют гетеродимеризации для своего правильного функционирования. N-терминальный конец белка при этом расположен во внеклеточном пространстве, а C-терминальный конец — во внутриклеточном.[2]