Asetyylikoliinireseptori on transmembraaninen reseptoriproteiini, joka sitoutuu välittäjäaineeseen asetyylikoliiniin, vaikka se voi myös sitoutua muihin ligandeihin pienemmällä affiniteetilla. Sitä esiintyy eri muodoissa koko kehon keskus- ja ääreishermostossa, tyypillisimmin neuronien solukalvoissa. Sillä on tärkeä rooli autonomisessa hermostossa. Asetyylikoliinireseptorin kaksi päätyyppiä ovat nikotiini- ja muskariinireseptorit.
Nikotiiniset asetyylikoliinireseptorit on nimetty, koska ne reagoivat voimakkaasti nikotiiniin sitoutumisen yhteydessä. Tämäntyyppinen asetyylikoliinireseptori on ligandivälitteinen ionikanava, jonka keskushuokos ympäröi viisi proteiinin alayksikköä, jotka vaihtelevat reseptorin toiminnasta ja sijainnista kehossa. Se on epäspesifinen kanava, mikä tarkoittaa, että erityyppiset samankokoiset positiivisesti varautuneet ionit voivat kulkea samanaikaisesti. Kun asetyylikoliini sitoutuu, kanava avautuu, jolloin kationit voivat virrata vapaasti huokosten läpi. Soluissa tämä tapahtuu yleensä, kun natrium tulee sisään ja kalium poistuu, mutta kalsiumionit voivat myös kulkea kanavan läpi.
Nämä kanavat löytyvät hermostosta ja hermo -lihasliitoksista. Tyypillisissä neuroneissa nikotiiniasetyylikoliinireseptori voi avata ja depolarisoida solun kalvopotentiaalin natrium- ja kaliumionien liikkeen avulla. Tämä tunnetaan kiihottavana postsynaptisena potentiaalina (EPSP), joka voi aiheuttaa neuronin syttymisen luomalla toimintapotentiaalin. Lihaksissa kalsiumin vapautuminen reseptorikanavien kautta voi aiheuttaa supistumista. Tässä prosessissa kalsiumionit paljastavat sitoutumiskohdat aktiinin ja myosiinin välillä, jolloin ne voivat sitoa ja supistaa lihaksia.
Muskariininen asetyylikoliinireseptori on nimetty sen sitoutumis affiniteetista muskariiniin, joka on sienissä esiintyvä kemikaali nikotiiniin nähden. Nämä reseptorit eroavat nikotiinisista asetyylikoliinireseptoreista, koska ne ovat G-proteiinikytkettyjä reseptoreita (GPCR) ionikanavien sijasta ja koska ne ovat mukana kehon parasympaattisessa hermostossa. Ne osallistuvat usein hermosolujen palautumismekanismeihin ja estäviin mekanismeihin koko kehossa.
Muskariinireseptoreita löytyy viidestä päämuodosta, jotka on merkitty M1 – M5. Esimerkkejä ensimmäisestä, M1, löytyy postganglionisista neuroneista, joissa ne välittävät toimintapotentiaalin palautumista tai hidastavat kalvon depolarisaatiota. Toinen tyyppi, M2, löytyy sydämestä, jossa se alentaa sykettä ja eteisten supistumisvoimaa vastustaakseen sympaattisen hermoston stimulaatiota. Kolmas, M3, esiintyy sileiden lihasten ja verisuonten seinämissä koko kehossa, ja se aiheuttaa hidasta supistumista näillä alueilla. Neljäs, M4, on yleinen signaalin estäjä, joka löytyy koko keskushermostosta, kun taas viidennen, M5: n, sijainti on tuntematon.