ノルエピネフリンの合成と放出
ノレピネフリン（NE）は節後性交感神経アドレナリンの主要神経伝達物質であります。 神経軸索内で合成され、小胞内に貯蔵され、活動電位が神経を伝わると神経から放出されます。 以下は、NEの放出と合成の詳細です。
- アミノ酸のチロシンが交感神経の軸索に運ばれ、
- チロシン（Tyr）はチロシン水酸化酵素によってDOPAに変換される（NE合成の律速段階）。
- DOPAはDOPA脱炭酸酵素によってドーパミン（DA）に変換される。
- ドーパミンは小胞に輸送され、ドーパミンβ-水酸化酵素（DBH）によってノルエピネフリン（NE）に変換される；小胞への輸送はレセルピンによってブロックされることができる。
- 軸索を伝わる活動電位は膜を脱分極させ、カルシウムを軸索内に侵入させる。
- 細胞内のカルシウムが増加すると、小胞が軸索膜に移動して膜と融合し、小胞から細胞外（接合部）空間へNEを拡散させる。 DBH、そして神経によっては他の二次神経伝達物質（例．
- NEは機能後受容体に結合し、効果器官の反応を刺激する。
エピネフリンの合成と放出
エピネフリンは、腎臓に付随する小さな腺である副腎髄質内でノルエピネフリンから合成される。 交感神経系の前駆線維は副腎内でシナプスしている。 この前節線維が活性化されるとアセチルコリンが放出され、組織内の機能後ニコチン受容体に結合する。 これが腺髄細胞内のNE合成の刺激につながるが、交感神経とは異なり、NE分子にメチル基を付加してエピネフリンとする酵素（フェニルエタノールアミンN-メチルトランスフェラーゼ）がさらに存在する。 エピネフリンは腺を灌流する血液中に放出され、全身に運ばれる。
ノルエピネフリンとエピネフリンの除去および代謝
NEとその受容体の結合は、受容体の近傍におけるNEの濃度に依存する。 もし神経がNEを放出しなくなれば、接合間隙のNE濃度は低下し、NEは受容体から離脱する。 ノルエピネフリンが細胞間（接合部）空間から、したがって機能後受容体から除去されるメカニズムはいくつかある：
- NEのほとんど（～90％）は、ニューロン再取込輸送系によって神経末端に戻される。 この輸送体はコカインによってブロックされる。したがって、コカインはその再取り込みとその後の代謝をブロックすることによって、接合部のNE濃度を上昇させる。 (これはコカインが心機能を刺激し、血圧を上昇させる主要なメカニズムである。)
- 接合部NEの一部は毛細管に拡散し、循環によって組織から運び出される。 したがって、体内の交感神経活性化が高いと、NEおよびその代謝物の血漿濃度が上昇する。
- 接合型NEの一部は、毛細血管に達する前に細胞外空間で代謝される。
- 少量（～5％）のNEが機能後組織に取り込まれ（「ニューロン外取り込み」と呼ばれる）代謝される。
NE（およびエピネフリン）はカテコール-O-メチルトランスフェラーゼ（COMT）とモノアミン酸化酵素（MAO） によって代謝される。 これらの経路の最終生成物はバニリルマンデル酸（VMA）である。 この最終生成物は、その前駆体であるノルメタネフリンおよびメタネフリンとともに、褐色細胞腫の診断において尿および血漿中に測定され、重度の高血圧および心不整脈を引き起こす。
アセチルコリン合成と代謝
アセチルCoAはコリン性神経内のミトコンドリアでピルビン酸から合成される。 このアセチルCoAは神経軸索に運ばれてきたコリンと結合してアセチルコリン（ACh）になる。 これを担う酵素がコリンアセチルトランスフェラーゼである。 新しく形成されたAChは、小胞に運ばれて貯蔵され、その後NEと同様に放出される。 AChが放出された後、シナプス内でアセチルコリンエステラーゼにより急速に分解され、酢酸とコリンが生成されます。