일본 연구진이 뇌 발달 초기 단계에서 특정 수용체가 예상보다 훨씬 일찍 신경세포 분화 과정을 촉발하는 핵심 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.
히로시마대학 연구팀은 G단백질결합수용체(GPCR) 계열의 'GPR3'가 다른 수용체들과 달리 자극에 즉각적으로 반응하는 '조기 발현 유전자'처럼 행동한다는 연구 결과를 국제학술지 '아이사이언스'(iScience)에 발표했다고 17일(현지시간) 밝혔다.
일반적으로 GPCR 계열의 수용체들은 세포가 성숙하는 과정 후반에 발현되는 '지연 반응 유전자'처럼 작동하지만, GPR3는 예외적인 특성을 보인 것이다.
연구팀은 신경세포 분화 연구에 널리 사용되는 쥐의 PC12 세포에 신경성장인자를 가해 자극한 결과, GPR3가 30분 이내에 빠르게 활성화되는 것을 확인했다.
연구를 이끈 다나카 시게루 히로시마대 부교수는 "GPR3가 30분 안에 즉각적인 유도 작용을 보이는 것은 매우 놀라운 발견"이라며 "이 수용체 계열에서는 전례가 없는 일"이라고 설명했다.
연구팀에 따르면 GPR3는 외부의 초기 신호를 증폭해 신경세포 성숙에 필요한 지속적인 프로그램으로 전환하는 '신호 증폭기' 역할을 한다. GPR3의 조기 발현은 'cAMP-CREB' 신호 전달을 강화하고, 이는 신경세포 생존과 시냅스 발달에 필수적인 유전자 'NR4A'의 발현을 유도한다.
다나카 부교수는 "이번 연구는 초기 유전자 발현과 시냅스 발달을 잇는 새로운 신호 전달 경로를 확립했다"며 "궁극적으로 자폐증, 인지 기능 장애와 같은 신경 발달 및 정신 질환에 대한 새로운 치료 표적을 찾는 것이 목표"라고 밝혔다.