니코틴, 생각보다 인체에 더 많은 영향을 미칠 수 있다
니코틴은 단지 중독만 되는 것이 아니다(GTB2009031004). 미국 브라운 대학교의 연구원들은 니코틴이 몸에서 수십 개의 상호작용에 개입할 수 있다고 2009년 4월 3일자 J. of Proteome Research지에 발표했다. 이 연구 결과로 과학자들은 다양한 질병을 더 잘 치료할 방법을 개발할 수 있게 됐고, 이번 발견으로 제약 회사는 잠재적 신약 타깃을 제공 받게 됐다. 이번 발견은 니코틴이 척축 동물의 신경계를 통해 세포간 대화 과정에 어떻게 영향을 미치는지 이해할 수 있는 기초 지식을 제공한 것이다.
연구팀은 쥐의 뇌 세포에서 특별히 알파-7 니코틴 아세틸콜린(alpha-7-nicotinic acetylcholine) 수용체에 집중했다. 사람에게도 유사한 수용체(receptor)가 존재한다. 알파-7 수용체는 몸 속에 니코틴과 결합하는 수용체로, 니코틴 수용체로 불리우기도 한다. 대부분의 수용체는 세포의 표면에 존재하고, 작은 신호 분자인 신경전달 물질인 아세틸콜린(acetylcholine)에 민감하다.
이번 연구를 통해 Hawrot 박사팀은 알파-7 니코틴 수용체와 결합하는 예전에 알려지지 않은 55개의 단백질을 발견했다고 말했다 (그림). 이것은 니코틴 수용체는 니코틴과 결합한다고 생각했는데, 뇌에서 더 많은 기능이 있는 것 같다고 Hawrot 박사는 말한다. 뇌의 다양하고 특별한 지역에서 알파-7 수용체가 여러 가지 일을 하기 위해서 뉴런에서 다른 단백질들과 결합하는 것이라고 박사는 덧붙였다.
이번 연구에서 확인된 것 중에서 가장 예상치 못했던 단백질은 Gα 단백질로, 일반적으로 GPCR(G-protein coupled receptors)와 상호작용한다. Gα 단백질이 중요한 이유는 현재 신약 개발 타깃의 40%가 GPCR 수용체와 관련이 있기 때문이다.
이번 연구로 알파-7 수용체가 예상보다 더 폭 넓은 역할을 하고 있음을 보여주고 있으며, 이것은 니코틴이 알파-7 수용체에 결합하게 되면 알파-7 수용체에 결합하는 단백질과의 상호작용에 영향을 주게 된다. 니코틴이 신체 작용에 영향을 주는 것같이 일반적으로 사용하고 있는 약들도 같은 메커니즘으로 작용할 수 있다.
이 발견으로 담배 중독을 치료할 새로운 방법이 개발될 수 있으며, 정신분열증과 같은 질병과의 관련성을 시사한다고 Hawrot 박사는 말했다. 왜냐하면 최근 유전학 연구에 따르면, 정신분열증과 알파-7 수용체에 해당하는 유전자의 결핍이 연관이 있다는 보고가 있기 때문이다. 연구팀은 이를 확인하기 위해, 현재, 알파-7 수용체가 결핍된 쥐를 이용해 실험을 수행하고 있다.
[그림] 알파-7 수용체와 상호작용하는 단백질 지도
원문정보: Paulo et al. “Proteomic analysis of an alpha-7 nicotinic acethylcholine receptor interactome” J. Proteome Res., 2009, 8(4), pp 1849-1858.
KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-04-06 04-02-01.jpg
http://bric.postech.ac.kr/trend/news/view_kisti.php?id=148829