시냅스 가수성
시냅스 전달의 강도는 변할 수 있는데, 이러한 시냅스의 탁월한 능력을 시냅스 가수성 또는 시냅스 형평성이라고 한다.
향상된 시냅스 전달의 효능은 몇 시간 또는 몇 주간 지속될 수 있는데, 이러한 작용을 장기상승작용이라고 한다
장기 억제의 경우 짧은 시간의 시냅스 자극이 수 분 동안 지속하는 동일한 시냅스를 억제할 수 있다.
시냅스 억제
글라이신과 GABA는 시냅스후 막을 과분극 시키는데, 즉 안정 시 상태보다 막 안쪽의 전하를 더욱 음으로 만든다
신경전달물질에 의해 형성된 과분극은 억제시냅스후전위
이러한 방법으로 억제된 시냅스후 억제라고 한다
뇌의 시냅스 후 억제는 GABA에 의해 형성되고 한편 척수에서는 주로 글라이신에 의해 형성된다
시냅스후 뉴런에 흥분성, 그리고 억제성 투입을 하면 그것이 가중될 수 있다. 이러한 방법으로 IPSP는 시냅스후 세포에서 활동전위를 일으키는 EPSP의 능력을 감소 또는 제거한다.
시냅스전 억제를 일으키는 신경전달물질에는 GABA 또는 ACh와 글루탐산 같은 흥분성 신경전달물질이 있다.
호르몬
호르몬은 내분비샘을 통해 혈액으로 분비되는 조절 분자이다
혈액은 호르몬을 특정한 양상으로 반응하는 표적기관에 운반
시상하부에 있는 뉴런은 혈액으로 호르몬을 분비한다
호르몬의 화학적 분류
아민 : 방향족 아미노산으로부터 유래한 호르몬으로 부신수질, 갑상샘 등에 분비되는 호르몬
폴리펩타이드와 단백질 : 폴리펩타이드 호르몬에는 항이뇨호르몬, 단백질 호르몬에는 성장호르몬이 있다
당단백질 : 하나 또는 그 이상의 탄수화물과 결합한 단백질로 난포 자극 호르몬과 황체형성호르몬이 있다
스테로이드 : 콜레스테롤에서 유래한 지질로 테스토스테론과 에스트라다 이올, 프로제스테론, 코르티솔 등이 있다.
표적세포에서의 작용으로 분류
불용성 호르몬 : 비극성 호르몬으로 지질에 잘 녹아 흔히 친지 질서 호르몬이라고 한다. 세포막을 통과할 수 없는 극성 호르몬과 달리 친지 질서 호르몬은 표적세포 안으로 용이하게 들어갈 수 있다. 스테로이드 호르몬과 갑상샘 호르몬이 있음
수용 성호르몬 : 극성호르몬
프로호르몬과 자유 호르몬
대부분의 호르몬은 활성이 덜한 전구물질에서 만들어진다
폴리펩타이드 호르몬의 경우 전구물질은 긴 프로호르몬으로 되어 있는데, 절단되고 연결되어 성숙한 호르몬을 만듦
자유 호르몬은 프로호르몬의 전구체
신경전달물질과 호르몬이 작용하는 조건
표적세포는 조절 분자와 결합하는 특정 수용체 단백질을 갖고 있어야 한다
조절 분자의 수용체 단백질과 결합하면 표적세포의 특정 변화를 일으켜야 한다
조절 분자의 작용을 신속히 차단하는 작용이 있어야 한다
협동 효과와 허용효과
협동 효과 : 2개 또는 그 이상의 호르몬이 상호작용하여 어떤 특정 현상을 나타내는 것
허용효과 : 한 호르몬이 두 번째 호르몬에 대한 표적기관의 반응이나 두 번째 호르몬의 활성을 증가시키는 것
길항효과
한 호르몬이 다른 호르몬의 작용이나 효과를 억제한다
시동 효과
특정 호르몬에 반응하여 표적세포에 더 많은 수용체가 만들어지는 작용
표적세포에 미치는 스테로이드의 작용기작
혈장 운반체 단백질에 결합해 운반되는 스테로이드 호르몬은 혈장 운반체로부터 분리해 표적세포의 원형질막을 통과한다
스테로이드 호르몬은 세포질에 있는 수용체와 결합한다
호르몬-수용체 복합체는 핵으로 이동, 그곳에서 DNA와 결합
이는 전사를 촉진해 새로운 mRNA 합성을 일으킨다
새로 형성된 mRNA는 새로운 단백질을 생산한다
새로운 단백질은 표적세포에서 호르몬 효과를 나타낸다.
아데닐산 고리화 효소 - cAMP 2차 전령께
호르몬이 표적세포의 원형질막 내 수용체에 결합한다
이 결합은 G단백질을 분리해 a 소단위를 유리시키고 a 소단위는 아데닐산 고리화 효소를 생산한다
이 효소는 ATP로부터 cAMP의 합성을 촉매한다
cAMP는 단백질 인산화효소로부터 조절소단위를 제거한다
활성화된 단백질인산화효소는 다른 효소들을 인산화하고 특정 효소들을 활성화 또는 불활성화시킴으로써 표적세포에 호르몬 효과를 나타낸다.
2차 전령을 서의 cAMP의 작용
1. 호르몬은 표적세포 원형질막의 외부 표면의 수용체와 결합
2. 호르몬-수용체 상호작용은 G단백질을 써서 원형질막의 세포질 쪽에 위치한 아데닐산 고리화 효소 활성을 촉진한다
3. 활성화된 아데닐산 고리화 효소는 세포질 내 ATP를 cAMP로 촉매
4. cAMP는 세포질 내 불활성화 형태로 존재하는 단백질 인산화효소를 활성화한다
5. 활성화된 cAMP-의존 단백질 인산화효소는 세포질 내 효소나 단백질들을 인산화한다
6. 효소는 인산화에 의해 특이하게 증가 또는 감소한다
7. 변화된 효소활성이 호르몬에 대한 표적세포의 반응을 중재
2개의 2차 전령하게 통해 작용하는 에피네프린
에피네프린의 B-아드레날린 수용체와의 결합은 아데닐산 고리화 효소를 활성화해 cAMP의 합성을 일으킨다.
2차 전령 cAMP는 단백질 인산화효소를 활성화한다
에피네프린의 a-아드레날린 수용체와의 결합은 Ca2+ 농도를 증가시키고, Ca2+는 칼모듈린을 활성화한다
칼모듈린은 cAMP에 의해 활성화된 단백질 인산화효소처럼 글리코겐 가인산분해효소를 활성화해 글리코겐을 포도당-1-인산으로 전환한다
포도당-1-인산은 포도당-6-인산으로 전환되고, 포도당-6-인산은 포도당-6-아닌 가수분해효소에 의해 포도당으로 유리된다. 간은 에피네프린에 반응하여 유리된 포도당 혈액으로 분비한다
생물학