바. 아미노산성 뉴런
아미노산인 클루타메이트(glutamate; Glu), 글라이신(Glycine; Gly), 감마아미노 낙산(gamma-aminobutyric acid; GABA)은 대부분의 중추신경계 시냅스에서 신경전달물질로서 작용한다. 이 중에서 오직 GABA만이 뉴런에서 신경전달물질로 사용되는 독특한 아미노산이고, 나머지는 단백질을 구성하는 20종류의 아미노산에 속하는 것이다. 글루타메이트와 글라이신은 세포 내 존재하는 효소에 의해 포도당이나 다른 전구체로부터 합성된다. 이 아미노산의 합성에서 뉴런 간의 차이점은 양적인 차이에 있다. 다른 세포와 달리 글루타메이트성 축삭말단에 있는 소포의 글루타메이트 운송자가 시냅스 소포 내 글루타메이트 농도를 약 50mM까지 축적할 수 있다. GABA는 단백질을 구성하는 20종류의 아미노산 중에 속하지 않기 때문에 GABA는 자신을 신경전달물질로 사용하는 뉴런에서만 많은 양이 합성된다. GABA의 전구체는 글루타메이트이고 주요 합성효소는 글루타메이트 탈탄소효소(glutamic acid decarbo xylase; GAD)이다. 그래서 글루타메이트 탈탄소효소는 감마아미노 낙산성 뉴런의 유용한 표지가 된다. 면역세포화학적 연구에서 감마아미노 낙산성 뉴런이 뇌에서 광범위하게 분포되어 있음을 보여준다. 감마아미노 낙산성 뉴런은 신경계에서 시냅스 억제에 중요한 역할을 한다. 그러므로, 한 번 화학적 과정에 의해 놀랍게도 뇌에서 중요한 흥분 신경전달물질이 또 다른 중요한 억제성 신경전달물질로 바뀌게 되는 것이다. 아미노산 신경전달물질의 시냅스 작용은 시냅스전 말단과 신경교세포(glia) 안으로 소듐 이온 Na+에 의존적인 운반자를 통한 선택적 흡수에 의해 종결된다. 말단이나 신경교세포 안에서 GABA는 GABA 아미노 전이효소(GABA transaminase)에 의해 대사된다.
사. 기타 신경전달물질
아민과 아미노산 외에도 몇몇 다른 작은 분자들은 뉴런 사이에서 화학적 전달자로서 작용할 수 있다. 가장 흔한 하나는 세포 내 대사작용의 중요한 분자인 아데노신 삼인산(ATP)이다. ATP는 또한 신경전달물질이다. ATP는 중충신경계와 말초신경계에 있는 모든 시냅스 소포 내에서 존재하며, 일반적인 전달물질과 똑같이 칼슘 이온 Ca2+에 의존적인 양상으로 시냅스 간극 안으로 분비된다. ATP는 종종 다른 일반적인 전달물질과 함께 소포 안에 채워진다. ATP는 또한 GABA, 글루타메이트, 아세틸콜린, 도파민, 그리고 펩타이드 전달물질과 함께 다양하고 전문화된 뉴런의 유형에서 공동 전달자로 작용한다. ATP는 양이온 채널들을 통해 몇몇 뉴런들을 직접적으로 흥분시킨다. 이런 의미에서 ATP의 신경전달물질 기능의 일부는 글루타메이트와 아세틸콜린의 기능과 유사하다. ATP는 몇몇 전달물질 개폐 이온 채널인 푸린성 수용체(purinergic receptors)에 결합한다. 그리고 뉴에 많은 종류의 G-단백질 연결 푸린성 수용체가 있다. 시냅스에서 방출된 후에 ATP는 아데노신을 얻기 위해 세포 외 효소에 의해 분해된다. 아데노신 자체로는 신경전달물질의 표준 정의를 만족시키지 못한다. 이유는 소낭 내에서 포장되지 못하며, 몇몇 아데노신 특이적 수용체를 활성화하기 때문이다.
최근에 발견된 가장 흥미로운 신경전달물질로는 엔도카나비노이드(endocannabinoids; endogenous cannabinoids)라 불리는 작은 지질 분자가 있다. 엔도카나비노이드는 시냅스후 뉴런으로부터 분비되어 시냅스전 뉴런에 작용할 수 있다. '후'에서 '전'으로의 전달 방향은 역행성 신호전달(retrograde signaling)이라고 부른다. 따라서 엔도카나비노이드는 역행성 전달자(retrograde messengers)이다. 역행성 전달자는 '전'에서 '후'로 가는 시냅스 전달의 일반적인 형태를 조절하기 위한 되먹인 시스템(feedback system)의 한 종류로서 작용한다. 엔도카나비노이드의 신호전달은 아직까지 자세히 밝혀지지 않았지만, 하나의 기본 작용기전은 밝혀졌다. 시냅스후 뉴런에 활동전위의 격렬한 자극은 전압-개폐성 칼슘 채널을 열게 하여 세포 안으로 많은 많은 양의 칼슘 이온 Ca2+가 들어오게 하고 세포 안의 칼슘 이온 Ca2+농도를 증가시킨다. 증가된 Ca2+ 엔도카나비노이드 합성효소를 활성화시킴으로써 막지질로부터 엔도카나비노이드 합성을 촉진시킨다. 몇몇 엔도카나비노이드에 대한 특이한 성질이 있다. CBI 수용체는 G-단백질 연결 수용체이다. 그리고 그들의 주요 작용은 시냅스전 칼슘 채널이 열리는 것을 막는 것이다. 칼슘 채널이 억제되면 시냅스전 말단에서 신경전달물질(GABA, 글루타메이트)분비에 장애가 생기게 된다. 그러므로 시냅스후 뉴런이 계속적으로 자극이 되면, 흥분성 뉴런이나 억제성 뉴런에서 신호전달을 억제하기 위해 엔도카나비노이드를 분비하게 된다. 이런 일반적인 엔도카나비노이드 작용기전은 완전히 이해하지 못했지만 중추신경계 전체에서 많은 작용을 한다.
번외로 세포 내 전달자 중 가장 이색적인 화학적 전달자인 기체 상태의 분자 산화질소가 있다. 비록 가스신경전달자로 기능은 부족하지만 일산화탄소와 황화수소 또한 뇌에서 신경전달자로 제시된다.
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