Als nicotine de acetylcholine(ACh)-receptoren in spieren even krachtig zou beïnvloeden als die in het brein, zou één sigaret al hevige, wellicht fatale spiercontracties veroorzaken. Waarom dat niet gebeurt, was tot dusver eigenlijk een raadsel. Immers, zowel het brein als de spieren bevatten nicotinerge ACh-receptoren. Deze zijn weliswaar van verschillende subtypen, maar de bindingsplaats waar normaal de ACh – en bij rokers dus de nicotine – op aangrijpt, is in essentie hetzelfde. De α4β2-ACh-receptor brengt na binding van nicotine in het brein het effect teweeg van beloning, verbeterde cognitie en verhoogde waakzaamheid.

Moleculair biologen van het California Institute of Technology hebben nu een bijzonderheid ontdekt aan deze α4β2-ACh-receptor in het brein. In Nature (2009; 458:534-7) beschrijven ze hoe in de α4β2-ACh-receptor twee zwakke bindingen ontstaan met nicotine; deze ontbreken in dezelfde receptor in spieren.

Het gaat om een waterstofbinding en een kation-pi-interactie, beide met een tryptofaanresidu in de bindingsplaats. Een kation-pi-interactie is een zwakke binding tussen een positief geladen ...