UNIST, 도파민 시냅스 새로운 특성 발견

김재익 교수팀…억제성 신경전달물질(GABA) 전달

김재익 교수(왼쪽)와 제 1저자 김현진 연구원

UNIST가 도파민을 분비하는 도파민 시냅스의 또 다른 특성을 찾아냈다. 도파민은 뇌에서 가장 중요한 신경전달 물질 가운데 하나다. 도파민 관련 뇌질환 조기 발견과 치료법 개발에 기여할 전망이다.

UNIST(총장 이용훈)는 김재익 생명과학과 교수팀이 도파민 시냅스가 도파민 전달뿐 아니라 신경세포의 과도한 흥분을 막는 '억제성 신경전달물질 GABA'도 전달할 수 있는 특성을 발견했다고 2일 밝혔다.

도파민 시냅스는 각종 행동 조절과 인지 기능에 관여하는 도파민을 다양한 뇌 신경세포에 전달한다. 이러한 전달 시스템에 문제가 생기면 파킨슨병, 주의력 결핍 과잉행동장애, 조현병 등이 발병한다. 뇌가 수행하는 다양한 기능은 이러한 시냅스 영역에서 일어나는 신경세포 간 신호전달 과정이다.

김 교수팀은 각종 뇌질환이 도파민 시냅스 구조 및 기능변화와 밀접한 인과관계가 있을 것으로 판단하고 연구를 진행했다.

억제성 시냅스 속성을 지닌 도파민 시냅스 모식도

그 결과 도파민 시냅스가 억제성 시냅스 속성을 지녀 도파민뿐 아니라 GABA도 함께 전달한다는 것을 밝혀냈다. 억제성 시냅스를 생성하고 유지하는 시냅스 접착 단백질(NL2)를 인위적으로 제거하면 도파민 시냅스 수가 감소한다는 것도 확인했다.

이어 도파민 시냅스가 전달하는 GABA가 파킨슨병 초기 단계에서 빠르게 감소한다는 사실을 동물 실험으로 입증했다. 도파민 시냅스에서 GABA 전달이 감소하면 도파민 시냅스 사멸이 촉진된다. 따라서 줄어든 GABA를 보충하면 파킨슨병 진행을 늦출 수 있다는 가능성을 실험적으로 확인한 것이다.

김재익 교수는 “도파민 시냅스가 지닌 억제성 시냅스 속성이 도파민 시냅스 생존에 중요한 역할을 한다는 사실도 밝혔다”며 “도파민 시냅스의 새로운 속성에 관한 추가 연구를 진행해 파킨슨병 등 도파민 관련 뇌질환 조기 발견 및 치료법 개발에 기여하겠다”고 말했다.

이번 연구결과는 생명과학 학술지 'Cell Reports'에 10월 31일자에 실렸다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com