[생물 임용 노트]신경계 - 4) 신경 전달 물질

교세포에 의해 흡수되거나 시냅스 틈에서 효소가 제거하기에 멀리 이동하지 못하며 수용체에 따라 그 기능이 달라지기도 한다.

아세틸콜린(ACh, acetylcholine)

니코틴성 ACh 수용체

• 수용체 자체가 이온채널로 작용하며, 활성화 시 양이온에 대한 투과성이 증가되어 시냅스 후 뉴런이 탈분극 되어 EPSP가 형성된다.
• Na⁺와 K⁺ 채널이 동시에 활성화되지만 Na⁺ 유입량이 K⁺ 유출량 보다 훨씬 많아서 순 탈분극 된다. 이는 Na⁺의 경우 전기적 기울기와 농도 기울기가 일치하지만 K⁺는 전기적 기울기와 농도 기울기가 서로 반대이기 때문에 일어난다.
• 모든 자율 신경계의 신경 절후 세포체에서 발견된다.

무스카린성 ACh 수용체

• G단백질 연결 수용체(GPCR)로 G단백질의 α 소단위나, β-γ 소단위 복합체가 막의 이온 채널을 조절하여 활성을 조절한다.
• ACh가 수용체에 결합시 K⁺ 채널의 투과성이 간접적으로 변화한다. 기관에 따라서 탈분극(K⁺ 채널 닫힘)이나 과분극(K⁺ 채널 열림)이 되어 EPSP나 IPSP가 형성된다.
• EPSP의 예 : 심장 평활근의 K⁺ 채널이 닫혀서 EPSP 발생 → 수축
• IPSP의 예 : 심장 동방결절의 K⁺ 채널이 열려서 IPSP 발생 → 심박수 감소

전달 중지와 억제제

• 신호 전달은 AChE(아세틸콜린에스터레이스, acetylcholineesterase)에 의해 ACh가 아세트산과 콜린으로 분해되어 제거된다.
• 니코틴성 ACh 수용체는 큐라레(curare)에 의해, 무스카린성 ACh 수용체는 아트로핀(atropine)에 의해 특이적으로 저해된다.

에피네프린(E, epinephrine), 노르에피네프린(NE, norepinephrine)

막 수용체는 전부 GPCR을 이용하며, 2차 전달자 이용 방식과 흥분성과 억제성도 다양하다. 또한 NE와 E의 친화성도 각기 다르다. α와 β형이 있고 각각 2개의 아형이 있다.

수용체	상대적 친화력	2차 전달자	일반적 효과	표적기관
α1	NE > E	IP3(PLC 이용)	흥분	혈관의 평활근 동공
α2	NE > E	cAMP의 감소	흥분	중추 신경계, 혈소판 교감신경 말단, 이자 지방 조직
β1	NE = E	cAMP의 증가	흥분	중추 신경계, 심근 신장
β2	E > NE	cAMP의 증가	억제	호흡기도, 자궁

기타 신경 전달 물질

• 도파민(dopamine) : 뇌의 운동 통제, 정서적 보상에 관한 경로에 쓰인다.
• 세로토닌(serotonin) : 뇌의 기분, 행동, 식욕 등의 경로에 쓰인다.
• NO(산화질소) : 음경 혈관 및 대뇌동맥 확장, 심장 수축력 감소 등
• 중추 신경계 전달 물질
  • 억제성 : Gly, GABA(γ-aminobutyric acid) 등이 있다. Cl^- 채널을 열리게 하여 과분극을 시킨다. 운동 통제에 관여한다.
  • 흥분성 : Glu, Asp 등이 있다. 수용체는 채널처럼 작용하며, EPSP를 만든다.
    • Glu 수용체에는 NMDA와 AMPA가 있다. NMDA가 열리기 위해서는 AMPA에 Glu가 결합하여 막이 탈분극 돼서 채널을 막고 있는 Mg²⁺가 유리되어야 한다.

빠른 시냅스와 느린 시냅스

• 빠른 시냅스 : 신경 전달 물질이 리간드 의존적 이온채널의 개폐를 조절하여 막전위가 빠르게 변한다.
• 느린 시냅스 : 신경 전달 물질이 2차 전달자의 증가에 의해 이온 채널의 개폐를 조절하게 한다. 비교적 느리다.