N-아세틸세로토닌
1. 개요
N-아세틸세로토닌은 멜라토닌의 전구체이며, 멜라토닌 수용체의 작용제이자 신경전달물질로 간주된다. 항우울제, 신경영양 효과, 인지 강화 효과가 있으며, 노화 관련 인지력 감퇴 및 우울증 치료의 표적으로 연구된다. 트로포마이오신 수용체 키네이스 B(TrkB) 수용체의 강력한 작용제이며, 항산화 및 항염증 특성을 나타낸다. 또한 선택적 세로토닌 재흡수 저해제(SSRI) 및 모노아민 산화효소 저해제(MAOI)의 항우울제 효과에 관여하며, 기립성 저혈압의 원인이 될 수 있다. N-아세틸세로토닌은 아르알킬아민 N-아세틸트랜스퍼레이스(AANAT)에 의해 세로토닌으로부터 생성되며, 아세틸세로토닌 O-메틸트랜스퍼레이스(ASMT)에 의해 멜라토닌으로 전환된다. 세로토닌과 달리 혈액뇌장벽을 통과할 수 있다.
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| IUPAC 이름 | N-[2-(5-하이드록시-1H-인돌-3-일)에틸]아세트아마이드 |
|---|---|
| 다른 이름 | N-아세틸-5-하이드록시트립타민 N-아세틸-5-HT |
| IUPHAR 리간드 | 5451 |
|---|---|
| CAS 등록번호 | 1210-83-9 |
| UNII | P4TO3C82WV |
| ChEMBL | 33103 |
| ChEBI | 17697 |
| 펍켐(PubChem) | 903 |
| DrugBank | DB04275 |
| 스마일즈(SMILES) | CC(=O)NCCC1=CNC2=C1C=C(C=C2)O |
| MeSH 이름 | N-아세틸세로토닌 |
| ChemSpider ID | 879 |
| InChI | 1/C12H14N2O2/c1-8(15)13-5-4-9-7-14-12-3-2-10(16)6-11(9)12/h2-3,6-7,14,16H,4-5H2,1H3,(H,13,15) |
| InChIKey | MVAWJSIDNICKHF-UHFFFAOYAX |
| 표준 InChI | 1S/C12H14N2O2/c1-8(15)13-5-4-9-7-14-12-3-2-10(16)6-11(9)12/h2-3,6-7,14,16H,4-5H2,1H3,(H,13,15) |
| 표준 InChIKey | MVAWJSIDNICKHF-UHFFFAOYSA-N |
| KEGG | C00978 |
| 니카지 번호(日化辞番号) | J125.886I |
| 분자식 | C12H14N2O2 |
|---|---|
| 몰 질량 | 218.252 g/mol |
| 밀도 | 1.268 g/mL |
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솔방울샘 호르몬 -
멜라토닌
멜라토닌은 송과샘에서 분비되어 수면-각성 주기 조절에 중요한 호르몬으로, 수면 유도 외에 항산화, 항암 효과 등이 연구 중이나 장기 섭취 부작용 우려가 있으며, 국가별 규제가 다르지만 한국에서는 수면 장애 치료 및 건강기능식품으로 사용되고 있다. -
TrkB 작용제 -
뇌유래신경영양인자
뇌유래신경영양인자(BDNF)는 TrkB 및 p75 수용체에 결합하여 신경세포의 생존, 성장, 분화를 촉진하는 단백질로서 뇌의 학습, 기억, 고차원적 사고에 중요한 역할을 하며, 운동, 니아신 섭취, 다양한 신경정신 질환, 시냅스 가소성 조절, 신경 발생 등과 관련되어 있고 유전자 변이는 기능에 영향을 줄 수 있다. -
TrkB 작용제 -
아미트리프틸린
아미트리프틸린은 주요 우울 장애, 신경병성 통증, 편두통 예방 등에 사용되는 삼환계 항우울제이며, 세로토닌과 노르에피네프린의 재흡수를 억제하여 뇌 내 신경전달물질 농도를 증가시키는 방식으로 작용한다. -
생체 아민 -
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. -
생체 아민 -
노르에피네프린
노르에피네프린은 에피네프린과 유사한 구조를 가지며 도파민으로부터 합성되어 교감신경계의 신경전달물질로 작용하고, 뇌의 청반에서 주로 생성되며 다양한 질병 및 장애와 관련이 있는 물질이다.
2. 생리 기능
N-아세틸세로토닌은 멜라토닌 수용체인 멜라토닌 수용체 1A, 멜라토닌 수용체 1B, 멜라토닌 수용체 1C에 작용제로 작용하여 신경전달물질로 간주될 수 있다. 뇌의 특정 영역에 분포하며, 멜라토닌의 전구체 역할 외에도 고유한 기능을 수행하는 것으로 추정된다. N-아세틸세로토닌은 항우울제, 신경영양 효과 및 인지강화 효과를 가지고 있으며, 노화와 관련된 인지력 감퇴 및 우울증 치료를 위한 표적으로 제안되었다.
2.1. 트로포마이오신 수용체 키네이스 B (TrkB) 수용체
N-아세틸세로토닌은 세로토닌, 멜라토닌과 달리 트로포마이오신 수용체 키네이스 B(TrkB) 수용체의 강력한 작용제로 작용한다. 쥐를 대상으로 한 N-아세틸세로토닌의 아만성 및 만성 투여는 신경 전구세포(NPC) 증식을 유도하며, TrkB 차단은 이러한 효과가 TrkB에 의존적임을 시사한다. N-아세틸세로토닌은 또한 수면 부족 쥐에서 크게 증가하는 것으로 밝혀졌다. N-아세틸세로토닌의 항우울제 및 신경영양 효과는 부분적으로 TrkB 수용체 작용제로서의 역할에 기인하는 것으로 추정된다.
2.2. 항산화 특성
N-아세틸세로토닌은 강력한 항산화제로 작용하며, 사용된 실험 모델에 따라 그 효과가 다르게 나타난다. 멜라토닌보다 5~20배 더 높은 효과로 산화적 손상으로부터 보호하는 것으로 설명되었다. N-아세틸세로토닌은 마이크로솜 및 미토콘드리아에서 지질 과산화로부터 세포소기관을 보호한다. 또한 말초 혈액 림프구에서 활성산소의 수준을 낮추고, t-뷰틸화 하이드로퍼옥사이드 및 다이아마이드 유도 활성산소에 대한 항산화 효과를 나타낸다. N-아세틸세로토닌은 산화 질소 생성효소를 억제하기도 한다.
2.3. 항염증 효과
N-아세틸세로토닌은 항염증 효과가 있는 것으로 보고되었다. N-아세틸세로토닌은 분화된 THP-1 유래 사람 단핵구에서 전염증성 사이토카인 종양괴사인자-α(TNF-α)의 지질다당류 자극 생산을 억제한다.
2.4. 기타 특성
N-아세틸세로토닌은 선택적 세로토닌 재흡수 저해제(SSRI) 및 모노아민 산화효소 저해제(MAOI)와 같은 항우울제의 효과에 관여할 수 있다. 플루옥세틴과 같은 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)와 클로르길린과 같은 모노아민 산화효소 A 저해제는 세로토닌 작동성 기작을 통해 간접적으로 아르알킬아민 N-아세틸트랜스퍼레이스(AANAT)를 상향 조절하여 N-아세틸세로토닌의 수치를 증가시키는데, 이는 항우울 효과와 관련이 있다.
빛에 노출되는 것은 N-아세틸세로토닌의 합성을 억제하고, 모노아민 산화효소 저해제(MAOI)의 항우울제 효과를 감소시킨다. 아르알킬아민 N-아세틸트랜스퍼레이스(AANAT) 유전자제거 생쥐는 동물에 대한 우울증 실험에서 대조군 쥐에 비해 상당히 큰 부동 시간을 나타낸다.
N-아세틸세로토닌은 기립성 저혈압의 원인이 될 수 있다. N-아세틸세로토닌은 설치류에서 혈압을 낮추고, 솔방울샘은 N-아세틸세로토닌 및 멜라토닌 합성의 주요 부위인데, 솔방울샘 절제는 클로르길린의 저혈압 효과를 없앤다.