I. 제목
도파민 신경세포의 칼슘신호와 흥분성 조절 기전 연구
II. 연구개발의 목적 및 필요성
도파민신경세포의 기능이상은 운동, 학습, 감정, 인지 장애와 같은 다양한 질환군으로 나타난다. 자발적으로 활동전압이 발생하는 도파민신경세포는 다양한 신경전달물질과 호르몬, 외부인자에 반응하여 특징적인 발화 빈도 및 패턴 변화를 보인다. 신경세포에서의 칼슘신호는 흥분성조절, 분화, 성장, 사멸 등 다양한 기전에 관여하지만, 도파민신경세포에서의 칼슘신호전달계의 특징 및 역할에 관한 연구는 일천하다. 도파민 신경세포의 흥분성 변화(발화빈도 항진 및 감소, 패턴변화)를 조절하는 기전은 칼슘신호와 밀접하게 연관되어 있을 것으로 추정되므로, 도파민신경세포의 기능제어 및 약리작용의 주 타킷이 될 가능성이 매우 높다. 따라서 도파민신경세포에서의 칼슘신호의 특징, 구성, 측정 및 제어 방법을 개발 적용하여 도파민신경세포에서 칼슘신호의 구성과 역할을 생리, 병리적차원에서 규명하는 것은 매우 중요하다고 사료된다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
가. 도파민신경세포의 칼슘신호를 구성하는 요소들을 체계적으로 파악하여 모델 제시
나. 도파민신경세포 칼슘신호의 특수성과 도파민 신경세포 흥분성 조절과의 관련기전 규명
다. 도파민신경세포의 칼슘신호 및 흥분성 조절 인자 및 제어타킷 제시
라. 파킨손 유 신경독소의 도파민 신경세포 손상기전 규명
IV. 연구개발결과
가. 세포내 칼슘이미징과 세포칼슘저장고 이미징기법을 사용하여, 도파민 신경세포에서 칼슘저장고는 내강으로 이어져있고, 칼슘이 자유롭게 확산하는 기능일체형 모델을 갖고 있음을 규명하였음
나. 도파민신경세포에서 세포질 칼슘증가는 세포 흥분성을 감소시키며, 각각의 글루탐산수용체는 시간적으로 다른 칼슘신호를 발생시켜 서로 다른 흥분성상태률 발생함을 발견함
다. 도파민신경세포는 자발적으로 활동전압이 발생하는 자율성 세포로 칼슘투과성 비선택성 이온통로가 자율성에 상당한 기여를 하며, 기능에 중요한 역할을 항을 발견함
라, 도파민신경세포에서 파킨손씨병시 초기단계에서 과도한 칼슘축적이 원인이 될 가능성이 많으며 비선택성 이온통로가 중요한 역할을 할 것을 시사하는 결과를 얻음
V. 연구개발결과의 활용계획
가. 도파민신경세포를 포함한 신경세포의 흥분성을 분석하고 이해하는 기반을 확립하여 향후 기전연구 및 치료기전개발에 기반을 제공함
나. 도파민신경세포에서 칼슘신호제어를 통해 도파민신경세포관련질환인 Parkinson 병, 정신분열증, 학습장애, 약물중독의 치료 기법개발에 응용함