UNIST "도파민 분비 조절하는 단백질 발견"

김재익 교수팀 연구…"도파민 관련 뇌 질환 치료법 개발에 기여"

UNIST 김재익 교수팀 왼쪽부터 김재익 교수, 제1저자 이지은 연구원, 제1저자 김혜윤 연구원, 제1저자 김현진 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 도파민 분비를 조절할 수 있는 단백질을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 새롭게 발견했다.

14일 UNIST에 따르면 생명과학과 김재익 교수팀은 도파민 신경세포에서 신호 전달 핵심 요소인 PLCγ(감마)1 단백질이 도파민 분비를 직접 조절한다는 사실을 처음 밝혀냈다.

도파민은 중추신경계에 존재하는 신경전달물질로 수의 운동, 동기 부여, 감정 조절 등과 관련된 다양한 기능을 수행한다.

적당한 도파민 분비는 행복감, 보상감 등 긍정적인 효과를 유발하지만, 분비에 문제가 생기면 우울감, 불안감, 과잉 행동, 운동 능력 저하 등 다양한 뇌 기능 이상이 나타날 수 있다.

도파민은 주로 중뇌에 있는 도파민 신경세포에서 합성된다.

합성된 도파민은 신경전달물질을 보관하는 '시냅스 소포'로 이동하는데, 이렇게 축적된 도파민은 방출할 수 있는 시냅스를 찾는다.

이 과정에서 시냅스 소포로 도파민을 수송하는 소포성 모노아민 운반수송체(VMAT2)와 방출 가능한 시냅스로 소포를 이동시키는 시냅신Ⅲ가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 PLCγ1 유전자를 불완전하게 만든 쥐 모델의 뇌 영역인 선조체와 측좌핵에서 도파민 분비가 증가한 것을 발견했다.

특히 도파민 신경섬유 말단에서 VMAT2와 시냅신Ⅲ의 양이 증가했는데, 이러한 변화가 도파민 분비 증가에 결정적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

김재익 교수는 "이전까지의 실험 방법의 한계로 도파민 신경세포 내 신호 전달 메커니즘 규명이 어려웠다"며 "생체 내 실시간 도파민 측정과 고해상도 시냅스 이미징 방법을 개선해 PLCγ1의 역할을 새롭게 밝혀낼 수 있었다"고 말했다.

제1저자인 김혜윤 연구원은 "PLCγ1 매개 신호 전달 방법을 규명하면 도파민 관련 뇌 질환 치료법 개발에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구 결과는 생명과학 분야 주요 학술지인 '실험분자의학'(EMM·Experimental & Molecular Medicine)에 1일 자로 공개됐다.

연구는 UNIST와 한국뇌연구원이 공동으로 진행했으며, 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구, 기초연구실지원사업, 뇌기능규명조절기술개발사업의 지원을 받았다.

yongtae@yna.co.kr

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