우리 뇌의 주요 신경전달물질인 도파민을 분비하는 도파민 시냅스의 새로운 특성을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 발견했다.

 2일 UNIST에 따르면 생명과학과 김재익 교수팀은 도파민 시냅스가 도파민뿐 아니라 신경세포가 과하게 흥분하는 것을 막는 '억제성 신경전달물질 GABA'를 전달할 수 있으며, 억제성 시냅스와 유사한 특성이 있다는 사실을 밝혀냈다.

 이러한 특성은 도파민 시냅스의 유지와 생존에 중요한 역할을 하는 것으로 확인됐다.

 도파민은 도파민 시냅스를 통해 뇌의 다양한 신경세포에 전달되며, 각종 행동 조절과 인지 기능 등에 관여한다.

 일반적으로 뇌가 수행하는 다양한 기능은 시냅스 영역에서 일어나는 신경세포 간 신호 전달 과정을 통해 만들어진다.

 이에 연구팀은 파킨슨병과 같은 뇌질환은 도파민 시냅스 구조 및 기능 변화와 밀접한 인과관계가 있을 것으로 판단했다.

 연구 결과 도파민 시냅스가 억제성 신경전달물질인 GABA를 함께 전달한다는 사실이 확인됐다.

 또 시냅스 앞뒤에 붙어있는 시냅스 분자를 분석했을 때 도파민 시냅스가 억제성 시냅스의 속성도 가지고 있다는 사실도 밝혀졌다.

 특히 억제성 시냅스를 생성하고 유지하는 데 중요한 역할을 하는 시냅스 접착 단백질인 NL2를 인위적으로 제거했을 때, 도파민 시냅스 수가 감소하는 것도 확인됐다.

 이를 바탕으로 연구팀은 파킨슨병이 실험적으로 유도된 동물 연구를 통해 도파민 시냅스에서 전달되는 억제성 신경전달물질 GABA가 파킨슨병 초기 단계에서 빠르게 감소하는 사실을 알아냈다.

 도파민 시냅스에서 GABA의 전달이 감소하면 도파민 시냅스의 사멸이 촉진되는데, 줄어든 GABA를 보충해 주면 파킨슨병의 진행을 늦출 수 있다는 가능성을 실험적으로 확인한 것이다.

 김재익 교수는 "억제성 시냅스의 속성이 도파민 시냅스의 생존에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다"며 "앞으로 도파민 시냅스의 새로운 속성에 관한 추가 연구를 통해 파킨슨병 등 관련 뇌질환의 조기 발견과 치료법 개발에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

 연구 결과는 생명과학 분야 학술지 '셀 리포트'(Cell Reports)에 10월 31일 자로 공개됐다.

 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 우수신진연구, 중견연구, 뇌기능규명조절기술개발사업, 포스코청암재단 포스코청암 사이언스 펠로십의 지원을 받았다.