도파민 뉴런은 자발적 운동, 보상 학습 및 동기에 필수적이며, 이들의 기능 이상은 다양한 심리학적 및 신경퇴행성 질환과 밀접하게 연관되어 있다. 따라서 도파민 뉴런을 기능적으로 조절하는 상세한 신호 전달 기전을 이해하는 것은 도파민 관련 장애에 대한 더 나은 치료 전략을 개발하는 데 중요하다. 포스포리페이스 Cγ1(Phospholipase Cγ1, PLCγ1)은 뇌에서 다양한 신경 기능을 조절하는 세포 내 신호 전달의 핵심 효소이다. PLCγ1이 도파민성 뉴런의 발달에 관여한다는 점이 제안되었으나, PLCγ1의 생리학적 기능은 아직 규명되지 않았다. 본 연구에서는 생체 내에서 도파민성 기능을 조절하는 세포 내 신호 전달의 핵심 효과 효소 중 하나인 PLCγ1의 생리학적 역할을 조사하였다. 그 결과, 세포 유형 특이적으로 PLCγ1을 결실하더라도 중뇌 도파민 뉴런의 발달과 세포 형태에는 부정적인 영향을 주지 않으면서, 선조체(striatum)에서 도파민성 축삭 말단으로부터의 도파민 분비를 촉진하는 것으로 나타났다. 도파민 분비의 증가는 도파민성 축삭 말단에서 소포성 모노아민 수송체 2(vesicular monoamine transporter 2, VMAT2)의 공위치(colocalization) 증가와 동반되었다. 특히, 도파민 뉴런 특이적 PLCγ1 녹아웃(knockout) 또한 시냅신 III(synapsin III)의 발현 및 공위치 증가를 유발하였으며, 이는 시냅스 소포(synaptic vesicles)의 수송을 조절한다. 더 나아가, 도파민 뉴런에서 VMAT2 및 synapsin III를 각각 억제(knockdown)하면 도파민 분비가 유의하게 감소하였는데, 이러한 감소는 PLCγ1 cKO 마우스에서 상대적으로 덜 심각하였다. 본 연구 결과는 도파민 뉴런에서의 PLCγ1이 VMAT2 및 synapsin III를 포함한 시냅스 기계(synaptic machinery)와 직접 또는 간접적으로 상호작용함으로써 축삭 말단에서의 도파민 분비를 결정적으로 조절할 수 있음을 시사한다.

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