Պրեգաբալինը GABAA կամ GABAB ընկալիչների ագոնիստ չէ:
Պրեգաբալինը գաբապենտինոիդ է և գործում է կալցիումի որոշ ալիքների արգելակմամբ:Մասնավորապես, այն հանդիսանում է որոշակի լարման կախված կալցիումի ալիքների (VDCCs) օժանդակ α2δ ենթամիավորի տեղամասի լիգանդ, և դրանով իսկ հանդես է գալիս որպես α2δ ենթամիավոր պարունակող VDCC-ների արգելակող:Գոյություն ունեն դեղը կապող α2δ ենթամիավորներ՝ α2δ-1 և α2δ-2, և պրեգաբալինը ցույց է տալիս նմանատիպ մերձեցում (և հետևաբար՝ ընտրողականության բացակայություն) այս երկու տեղամասերի նկատմամբ:Պրեգաբալինը ընտրովի է իր կապում α2δ VDCC ենթամիավորի հետ:Չնայած այն հանգամանքին, որ պրեգաբալինը GABA անալոգային է, այն չի կապվում GABA ընկալիչների հետ, չի վերածվում GABA-ի կամ այլ GABA ընկալիչների ագոնիստի in vivo, և ուղղակիորեն չի կարգավորում GABA-ի տրանսպորտը կամ նյութափոխանակությունը:Այնուամենայնիվ, պարզվել է, որ պրեգաբալինը առաջացնում է L-գլուտամինաթթվի դեկարբոքսիլազի (GAD) ուղեղի արտահայտման դոզայից կախված աճ՝ GABA-ի սինթեզման համար պատասխանատու ֆերմենտի, և, հետևաբար, կարող է ունենալ որոշ անուղղակի GABAergic ազդեցություն՝ բարձրացնելով GABA-ի մակարդակը ուղեղում:Ներկայումս չկա որևէ ապացույց, որ պրեգաբալինի ազդեցությունը միջնորդավորված է որևէ այլ մեխանիզմով, բացի α2δ պարունակող VDCC-ների արգելակումից:Համապատասխանաբար, α2δ-1 պարունակող VDCC-ների արգելակումը պրեգաբալինի կողմից, ըստ երևույթին, պատասխանատու է նրա հակաջղաձգային, անալգետիկ և անհանգստացնող ազդեցությունների համար:
Էնդոգեն α-ամինաթթուները L-leucine և L-isoleucine, որոնք քիմիական կառուցվածքով շատ նման են պրեգաբալինին և մյուս գաբապենտինոիդներին, α2δ VDCC ենթամիավորի ակնհայտ լիգանդներ են, որոնք ունեն նման հարաբերակցություն, ինչպես գաբապենտինոիդները (օրինակ՝ IC50 = 71 nM L-ի համար: isoleucine) և առկա են մարդու ողնուղեղային հեղուկում միկրոմոլային կոնցենտրացիաներում (օրինակ՝ 12,9 μM L-leucine, 4,8 μM L-isoleucine-ի համար):Ենթադրվում է, որ դրանք կարող են լինել ենթամիավորի էնդոգեն լիգանդները, և որ նրանք կարող են մրցակցային հակադրել գաբապենտինոիդների ազդեցությանը:Համապատասխանաբար, թեև գաբապենտինոիդները, ինչպիսիք են պրեգաբալինը և գաբապենտինը, ունեն նանոմոլային կապեր α2δ ենթամիավորի նկատմամբ, նրանց ուժերը in vivo գտնվում են ցածր միկրոմոլային միջակայքում, և ասվել է, որ էնդոգեն L-ամինաթթուներով կապվելու մրցակցությունը, հավանաբար, պատասխանատու է այս անհամապատասխանության համար:

Մեկ ուսումնասիրության ընթացքում պարզվել է, որ պրեգաբալինը 6 անգամ ավելի բարձր կապ ունի, քան գաբապենտինը α2δ ենթամիավոր պարունակող VDCC-ների համար:Այնուամենայնիվ, մեկ այլ ուսումնասիրություն ցույց է տվել, որ պրեգաբալինը և գաբապենտինը նման կապեր ունեն մարդկային ռեկոմբինանտ α2δ-1 ենթամիավորի հետ (համապատասխանաբար Ki = 32 նՄ և 40 նՄ):Ամեն դեպքում, պրեգաբալինը 2-ից 4 անգամ ավելի հզոր է, քան գաբապենտինը որպես անալգետիկ, և կենդանիների մոտ, թվում է, 3-ից 10 անգամ ավելի հզոր է, քան գաբապենտինը որպես հակացնցումային միջոց: