Нейрональные мембраны обычно служат для сохранения постоянного значения внутренней среды нейрона, действуя как барьеры для проникновения внешних молекул и предотвращая утечку внутренних молекул. Однако, для обеспечения высвобождения, а так же поглощения специфических молекул требуется избирательная проницаемость мембраны, для того чтобы отвечать потребностям функционирования клеток. Хорошими примерами этого являются медиаторы, которые выделяются из нейронов во время нейропередачи и, во многих случаях, также переносятся обратно в пресинаптические нейроны после их выпуска. Этот обратный или повторный захват - используется для обеспечения повторного использования медиатора в последующей нейротрансмиссии. Уже внутри нейрона большинство нейромедиаторов снова переносятся в синаптические везикулы для хранения, защиты от метаболизма и немедленного использования во время будущего нейротрансмиссионного потока.
Оба типа нейротрансмиттерного транспорта - пресинаптический обратный захват, а также везикулярное хранение - использует молекулярный транспортер, принадлежащий к “суперсемейству” 12-трансмембранных белков (Рисунок 2-1A и 2-2). То есть транспортеры нейротрансмиттеров в целом имеют структуру, которая пересекает мембрану 12 раз (Рисунок 2-1A). Эти транспортеры представляют собой тип рецептора, который связывается с нейротрансмиттером перед его транспортировкой через мембрану.
В последнее время были определены детали структуры нейротрансмиттерных транспортеров; это привело к определению подклассификации этих транспортеров. То есть, имеется два основных подкласса транспортеров плазматической мембраны для нейромедиаторов. Некоторые из этих транспортеров пресинаптические, а другие расположены на глиальных мембранах. Первый подкласс составляют натрий/хлор сопряженные транспортеры, именуемые семейством транспортёров растворённых веществ SLC6, и включает транспортеры для моноаминов - серотонина, норэпинефрина и дофамина. (Таблица 2-1 и Рисунок 2-2А), а также для нейротрансмиттера GABA (гамма-аминомасляная кислота) и аминокислоты глицина (Таблица 2-2 и Рисунок 2-2А). Второй подкласс состоит из высокоаффинных глутаматных транспортеров, также именуемых семейством транспортёров растворённых веществ SLC1 (Таблица 2-2 и Рисунок 2-2А).
Кроме того, существуют три подкласса внутриклеточных транспортеров синаптических везикул для нейротрансмиттеров. Семейство генов SLC18 включает везикулярные моноаминовые транспортеры (VMAT) для серотонина, норадреналина, дофамина и гистамина, а также везикулярный транспортер ацетилхолина (VAChT). Семейство генов SLC32 состоит из везикулярного транспортера ингибирующих аминокислот (VIAAT). В заключение, семейство генов SLC17 состоит из везикулярных транспортеров глутамата, таких как VGluT1-3 (Таблица 2-3 и Рисунок 2-2В).