2-아라키도노일글리세롤
1. 개요
2-아라키도노일글리세롤 (2-AG)은 라파엘 메코울람과 시몬 벤-샤바트에 의해 발견된 내인성 카나비노이드이다. 2-AG는 뇌에서 아난다미드보다 높은 수준으로 존재하며, CB1 수용체에 작용하여 신경계에서 카나비노이드 신경조절 시스템을 확립하는 데 기여한다. 2-AG는 다이아실글리세롤로부터 생합성되며, 포스포리파제 C와 다이아실글리세롤 리파아제의 활성에 의해 형성된다. 2-AG는 모노아실글리세롤 리파아제, 지방산 아미드 가수분해효소, ABHD2, ABHD6, ABHD12 효소에 의해 가수분해된다.
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CB1 수용체 작용제 -
카바 (식물)
카바는 뉴기니와 바누아투가 원산지인 후추속 식물로, 중추 신경계에 영향을 주는 향정신성 효과가 있어 전통적으로 음료로 사용되었으며, 태평양 지역의 문화에서 의식에 사용되고 진정 및 항불안 효과가 있다고 알려져 있다. -
CB1 수용체 작용제 -
아난다마이드
아난다마이드는 1992년 발견된 내인성 칸나비노이드로, 뇌의 보상 시스템에 작용하여 심리 및 행동에 영향을 미치고 면역 및 염증 조절과 같은 생리적 과정에 관여하며 지방산 아미드 가수분해 효소에 의해 분해된다. -
지방산 에스터 -
모노글리세라이드
모노글리세라이드는 글리세롤 분자에 지방산이 하나 결합된 지질 화합물로, 생체 내 합성 또는 산업적 생산을 통해 얻어지며, 유화제로서 식품 및 화장품 산업에서 계면활성제로 활용되는 대표적인 예로 모노라우린 등이 있다. -
지방산 에스터 -
다이글리세라이드
다이글리세라이드는 글리세롤에 두 개의 지방산이 에스터 결합된 화합물로, 유화제나 세포 신호전달 물질로 사용되며 인슐린 저항성을 유발할 수 있다는 연구도 있다. -
신경전달물질 -
아드레날린
아드레날린(에피네프린)은 부신 수질에서 분비되는 호르몬이자 신경전달물질로, 스트레스 반응인 '투쟁-도피 반응'에 중요한 역할을 하며, 심박수 증가, 혈압 상승, 기관지 확장, 혈당 증가 등의 효과를 통해 신체가 위협에 대응하도록 돕고 아나필락시스나 심정지 치료에 사용된다. -
신경전달물질 -
세로토닌
세로토닌은 트립토판에서 유래하는 신경전달물질로, 뇌, 혈소판, 소화기관 등에 존재하며 수면, 체온 조절, 학습 등 다양한 생리 과정에 관여하고, 세로토닌 수용체를 통해 작용하며 여러 약물의 표적이 되기도 한다.
2. 발견
2-AG는 라파엘 메코울람과 그의 제자 시몬 벤-샤바트에 의해 발견되었다. 2-AG는 알려진 화학 물질이었지만, 포유류에서의 존재와 카나비노이드 수용체에 대한 친화성은 1994-1995년에 처음 기술되었다. 데쿄 대학의 연구 그룹은 1994-1995년에 2-AG의 카나비노이드 수용체에 대한 친화성을 보고했으며, 예루살렘 히브리 대학교의 라파엘 메코울람 연구 그룹은 1995년에 개의 창자에서 2-AG를 분리하고, 생체 내 약리학적 특성을 특성화했다. 2-아라키도노일글리세롤은 아난다미드에 이어 두 번째로 발견된 내인성 카나비노이드였다. 이 카나비노이드는 신경계에서 카나비노이드 신경조절 시스템의 존재를 확립했다.
3. 생합성
2-아라키도노일글리세롤은 생합성을 통해 아라키돈산을 함유한 다이아실글리세롤(DAG)로부터 합성되는데, 이는 지질 신호 전달에서 이노시톨 인지질 대사가 다이아실글리세롤 리파아제의 작용으로 증가하면서 유래한다. 또한, 이 분자는 DAG 리파아제의 작용에 의해 포스파티딜콜린(PC)과 포스파티드산(PAs) 모두에서 유래된 가수분해 경로(다이글리세라이드에 의해)와 포스파타아제의 작용에 의한 아라키돈산을 함유한 라이소포스파티드산의 가수분해와 같은 경로를 통해 형성될 수 있다.
4. 약리학
아난다마이드와 달리 2-아라키도노일글리세롤(2-AG) 형성은 칼슘 의존적이며, 포스포리파제 C(PLC)와 다이아실글리세롤 리파제(DAGL)의 활성에 의해 매개된다. 2-AG는 CB1 수용체에서 완전 효능제 역할을 한다. 0.3nM의 농도에서 2-AG는 CB1 수용체 의존적 메커니즘을 통해 NG108-15 신경아세포종 X 신경교종 세포에서 세포 내 자유 칼슘의 빠르고 일시적인 증가를 유도한다. 2-AG는 시험관 내에서 모노아실글리세롤 리파제(MAGL), 지방산 아미드 가수분해효소(FAAH), ABHD2, ABHD6 및 ABHD12와 같은 특징이 밝혀지지 않은 세린 가수분해효소 효소에 의해 가수분해된다. 각 효소가 생체 내에서 2-AG 신호 전달 종료에 기여하는 정확한 정도는 알려져 있지 않지만, MAGL이 뇌에서 이러한 활성의 약 85%를 담당하는 것으로 추정된다. 열충격 단백질(Hsp70s) 및 지방산 결합 단백질(FABPs)을 포함한 2-아라키도노일글리세롤과 아난다마이드에 대한 수송 단백질이 확인되었다.
5. 존재
2-AG는 아난다마이드(또 다른 내인성 칸나비노이드)와 달리 중추 신경계에 비교적 높은 수준으로 존재하며, 생쥐와 쥐의 뇌에서 발견되는 가장 풍부한 모노아실글리세롤 분자 종이다(5nmol/g~10nmol/g 조직). 2-AG의 뇌 조직 검출은 표준 지질 추출 조건에서 1-AG로의 이성질화가 비교적 쉽기 때문에 복잡하다. 2-AG는 어미 소의 젖과 모유에서 발견되었다.