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저널 Nature 에 실린 연구가, 마리화나의 황홀경의 근원이 되는 화학물질과 결합하여 반응하는 뇌 수용체의 3-D 구조를, 지금까지 밝혀진 것 중 가장 상세하게 보고했다. 마리화나에 있는 주된 향정신성 성분인 화학물질 테트라하이드로카나비놀(tetrahydrocannabinol (THC))은 뇌에 있는 인간 카나비노이드 수용체 1(human cannabinoid receptor 1 (CB1))에 결합한다. CB1과 이와 연관된, 아직 고해상도 구조가 없는 CB2는 둘다 인간 G-단백질 공역 수용체군(human G protein-coupled receptor family)에 속한다. 그 수용체군에 속한 단백질들은 호르몬, 신경전달물질, 그리고 빛과 냄새와 같은 감각적 자극과 관련된 신호전달 경로를 조절한다. 치료적 관점에서 가장 흥미로운 점은 THC와 결합하는 같은 수용체 결합 부위가 비만과 같은 상태를 위한 가능성 있는 치료제로서 연구되고 있는 카나비노이드(cannabinoid) 억제제들과도 결합한다는 것이라고, 그 연구자들은 밝혔다. 그 구조는 뇌에서 카나비노이드 물질들이 어떻게 뇌의 신경세포들 사이의 메세지를 중계하는 신경전달물질들의 방출에 영향을 주는 신호들을 개시하는지를 설명하는데 중요한 단계이다. 이 3-D 구조는 CB1 수용체의 결합 부위를 고해상도로 자세하게 제공하는데, THC와 같은 식물 카나비노이드, 몸에서 만들어진 카나비노이드, 그리고 합성 카나비노이드 억제들들이 모두 여기에 작용해서 수용체 기능과 생리학을 조절한다. CB1 수용체는 간질과 통증 조절, 비만과 다른 상태들을 위해 가능성 있는 치료로서 현재 연구 중인 카나비노이드 억제 약물들을 위한 표적이다. 지난 달 저널 Cell 에 발표된, 경쟁이 된 연구에서 CB1 수용체의 3-D 구조가 2.8 옹스트롬(angstroms)의 해상도로 보고되었다. 이번 연구에서 보고된 구조는 해상도가 2.6 옹스트롬으로 더 높았다. 해상도가 더 높을 수록 그 단백질의 원자들 사이에 관계를 더 상세하게 보여준다. 해상도는 매우 중요하다. 이번 구조는 약물 개발과 관련된 과학자들이 관심을 가지는 중요한 결합 부위를 다르고 더 나은 해상도의 구조로 보여 주어서, 카나비노이드와 억제제들이 그 수용체에 어떻게 결합하는지를 이해하는데 더 나은 골격을 제공해준다고, 그들은 평했다. Cell 에 실린 이전 연구는 그 수용체를 안정화시키기 위해서 만들어진 합성 화학물질에 결합한 CB1 수용체를 조사했다. 대조적으로, 이번 연구는 약물 taranabant에 결합한 수용체를 이미지화하는데 성공했는데, 이 약물은 임상 시험에서 가능한 항-비만 치료제로서 시험되었다. 그 임상 시험들은 불안과 우울증과 같은 부작용 때문에 중단되었다. 이번 성공은 X-선 결정학에서 사용하는 회절 측정을 위해서 필요한 결정화에 대한 그 수용체 단백질의 저항을 극복한 덕분이다. 그 연구자들은 THC가 어떻게 CB1 수용체에 결합할지에 대한 컴퓨터 시뮬레이션도 수행했으며, 다음 단계는 실제로 THC에 결합한 구조를 얻는 것이라고 말했다. CB1과 THC의 결합 부위의 고해상도 구조는 마리화나가 어떻게 뇌에 영향을 주는지를 더 잘 이해하도록 해줄 것이다. 그 연구는 또한 그 수용체를 표적으로 하는 상태들을 위한 새로운 치료법을 찾는데 도움이 될 것이다. |
