세로토닌 5-HT1A 수용체의 분자 메커니즘 밝혀져: 새로운 항우울제로의 한 걸음

마운트 시나이 아이칸 의대의 연구원들은 뇌의 주요 수용체 중 하나인 세로토닌 수용체 5-HT1A의 분자 메커니즘을 밝혀냄으로써 차세대 항우울제 및 항정신병제를 개발하는 데 중요한 진전을 이루었습니다.

연구팀은 사이언스 어드밴시스 (Science Advances) 저널에 게재된 논문에서 5-HT1A 수용체의 구조적 특징과 G 단백질 신호 전달 단백질과의 상호작용을 자세히 설명했습니다. 이 수용체는 다양한 약물과 결합할 때 어떤 세포 내 활성화 경로가 선호되는지를 결정합니다. 이 수용체는 기분, 감정, 인지 과정을 조절하는 역할을 하며, 기존 항우울제와 새로운 환각제 치료법의 표적이기도 합니다.

"5-HT1A 수용체는 뇌 세포가 주요 기분 신경전달물질인 세로토닌에 반응하는 방식을 조절하는 제어판과 같습니다."라고 주저자인 다니엘 웨커 박사는 설명합니다. "이번 연구 결과는 이 제어판이 정확히 어떻게 작동하는지, 즉 어떤 스위치를 켜고, 어떻게 신호를 조절하며, 그 한계는 어디인지를 보여줍니다. 이는 더욱 표적화되고 부작용이 적은 약물을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다."

이 연구의 독특한 점은 연구팀이 최초로 수용체가 약물과 관계없이 특정 세포 신호 전달 경로를 활성화하는 경향이 있음을 보여주었다는 것입니다. 동시에, 다양한 약물이 이러한 경로의 활성화를 강화하거나 약화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 항정신병제 아세나핀(사프리스)은 수용체 활성이 약해 특정 경로에 선택적으로 작용하는 것으로 나타났습니다.

고해상도 저온 전자 현미경을 포함한 첨단 기술을 사용하여 과학자들은 수용체가 G 단백질에 어떻게 결합하는지, 그리고 다양한 약물이 이 과정에 어떤 영향을 미치는지 시각화했습니다. 가장 놀라운 발견 중 하나는 세포막에 존재하는 지방 분자인 인지질의 역할이었습니다. 인지질은 수용체의 활동을 지시하는 "숨겨진 부조종사" 역할을 합니다. 이 계열의 수용체에 대한 이러한 역할이 규명된 것은 이번이 처음입니다.

5-HT1A의 작용 기전을 이해하면 기존 항우울제가 효과를 나타내는 데 몇 주가 걸리는 이유를 설명할 수 있습니다. 이 수용체에 대한 새로운 이해는 우울증뿐만 아니라 정신병과 만성 통증에도 유용한 더 빠르고 효과적인 약물 개발의 가능성을 열어줍니다.

"우리는 아직 여정의 시작에 불과하지만, 이번 결과를 통해 높은 특이성과 적은 부작용을 지닌 차세대 약물을 만드는 방법에 대한 명확한 이해가 이미 제공되었습니다."라고 Wacker 박사는 결론지었습니다.

앞으로 연구팀은 인지질의 역할을 더욱 탐구하고, 더욱 복잡한 모델에서 연구 결과를 테스트하고, 환각제 그룹의 유망한 후보 물질을 포함하여 이러한 분자 데이터를 기반으로 새로운 약물을 개발할 계획입니다.