도파민(국문) Dopamine(영문)

분비

생성된 도파민은 다른 모노아민(monoamine)들과 마찬가지로 소포성 모노아민 수송체(vesicular monoamine transporter, VMAT)에 의해 세포질(cytosol)에서 시냅스 주머니(synaptic vesicle)로 이동하여 축삭 말단(axon terminal)에 저장된다. 활동전압(action potential)이 축삭 말단에 도달하면 전압의존성 칼슘통로(voltage-gated Ca2+ channel)가 열려 세포질내 칼슘(Ca2+) 농도가 증가하므로 시냅스 주머니에 있던 도파민이 세포외배출(excocytosis)되어 시냅스 틈(synaptic cleft)으로 유리된다. 유리된 도파민은 시냅스이후 세포막(postsynaptic membrane)에 발현된 도파민 수용체(dopamine receptor)에 결합하여 효과를 나타낸다. 한편, 시냅스 틈에 있는 도파민은 시냅스이전 세포막(presynaptic membrane)에 발현된 도파민 수송체(dopamine transporter)에 의해 다시 축삭 말단으로 재흡수되기도 하며, 재흡수 후 다시 분비되기도 하고 모노아민산화효소(monoamine oxidase, MAO)에 의해 분해되기도 한다.

도파민(dopamine)은 카테콜아민(catecholamine)과의 화학물질로서 뇌를 비롯한 우리 몸의 여러 곳에서 중요한 기능을 수행한다. 도파민은 뇌와 신장 등에서 합성되는 전구물질인 L-DOPA로부터 카르복시기(carboxyl group)를 제거함으로써 생성됩니다

우리 뇌에서 도파민은 신경전달물질(neurotransmitter)로서 작용한다. 도파민을 분비하는 도파민 뉴런들은 중뇌(midbrain)의 복측피개영역(ventral tegmental area), 흑질(substantia nigra), 시상하부 활꼴핵(arcuate nucleus of hypothalamus) 등에 위치한다. 복측피개영역에서는 대뇌피질과 번연계 등으로 도파민 신경지배를 하는데, 이들을 각각 중뇌피질(mesocortical), 중뇌번연계(mesolimbic) 경로(pathway)라고 부른다. 흑질에서는 선조체로 도파민 신경지배를 하며 이를 흑질선조체 경로(nigrostriatal pathway)라고 부른다. 시상하부 활꼴핵에 위치한 도파민 뉴런(TIDA neuron)은 tuberoinfundibular pathway를 통하여 정중융기 부위로 도파민 신경지배를 한다

핵산이란?

DNA와 RNA는 핵산에 속하는 생체분자이다. 핵산이라는 용어는 1869년 프레드리히 미치어( Friedrich Miescher)에 의한 DNA 발견으로부터 유래되었다. 그는 외과수술 폐기물 속에서 발견된 백혈구 핵으로부터 인을 포함하는 새로운 물질을 발견하였다. 그는 이 물질을 뉴클레인(nuclein)이라 명명하였습니다

DNA와 RNA의 구조가 좀 더 알려지면서 수용액 속에서는 수소 이온(H+)을 방출하고 중성인 pH 상태에서는 음전하를 띠는 산성분자임이 밝혀졌다. 그리하여 DNA와 RNA는 핵산이라는 이름이 붙여진 것입니다

도파민을 분비하는 뉴런에서는 티로신(tyrosine)으로부터 티로신수산화효소(tyrosine hydroxylase)를 이용하여 L-DOPA를 합성하고, 다시 DOPA 디카르복실라제(DOPA decarboxylase)를 이용하여 카르복시기를 제거하여 도파민이 생성된다

세포 효과

도파민은 세포막 수용체를 통하여 작용을 나타낸다. 도파민 수용체(dopamine receptor)는 D1부터 D5까지 모두 다섯 종류가 있다. 이 중 D1과 D5는 D1-유사(D1-like)라고 부르며 Gs 단백 의존적인 신호전달기전을 활성화시킨다. D2, D3, D4는 D2-유사(D2-like)라고 부르며 Gi/Go 단백 의존적인 신호전달기전을 활성화시킨다(그림 2). 따라서, 도파민은 흥분성(D1-유사 작용)이기도 하고 억제성(D2-유사 작용)이기도 하며, 이는 어떤 세포에 발현된 어떤 도파민 수용체에 작용하는가에 따라 결정된다고합니다

중추신경계

뇌 안에서 도파민은 실행(executive function), 운동(motor control), 동기 부여(motivation), 각성(arousal), 강화(reinforcement), 보상(reward) 등을 조절한다. 도파민 뉴런은 뇌 안의 특정 부위에 무리를 지어 분포하고 있으며, 각 무리의 신경 지배 영역과 도파민 경로, 그리고 그 기능은 아래 표 1과 같습니다

핵산(국문) Nucleic acids(영문)

핵산(Nucleic acids)은 뉴클레오티드(nucleotides)라는 단위체로 구성된 중합체이다. 핵산에는 DNA와 RNA라는 두 가지 유형이 있으며, 유전정보의 저장과 전달, 그리고 발현을 돕는 기능을 담당한다. 단백질의 형태를 결정하는 데 중요한 폴리펩티드(polypeptides)의 일차 구조인 아미노산 서열은 유전자에 의해 설계되어 있다. 이런 유전자는 바로 DNA라는 핵산에 의해 구성된다. DNA의 유전 정보는 전사 과정에 의해 RNA라는 핵산으로 전환되어 리보솜과 tRNA의 기능에 의해 폴리펩티드의 아미노산 서열로 번역됩니다