면역시스템이 병든 세포를 찾아내는 원리 규명
생명과학분야의 오랜 난제였던 이 질문에 대한 해답을 우리나라 과학자가 규명하였다.
과학기술부와 한국과학재단이 지원하는 창의적연구진흥사업을 수행하고 있는 서울대학교 생명과학부 면역제어연구단(단장 안광석)의 안광석 교수 (安光錫, 44세)와 박보연 (朴保娟, 31세) 박사는 이러한 연구내용을 생명과학분야 세계적 최고 권위지인 Cell지에 10월 20일(한국시간) 발표할 예정이다.
안교수팀은 PDI라고 하는 단백질효소가 바이러스나 암단백질로부터 유래된 작은 단백질 조각을 포획해서 이를 면역감시세포인 살상T임파구에 알려 주어 병든 세포만을 골라 죽이게 함으로써 PDI 단백질효소가 면역작용에 매우 중요한 역할을 한다는 새로운 사실을 밝혀냈다.
이러한 연구결과는 향후 만성바이러스 치료용 백신제조와 부작용이 거의 없는 항암 신약개발에 유용한 정보를 제공할 것으로 예상된다.
[연구결과 상세설명]
바이러스 감염이나 암은 서로 다른 증상으로 보이지만 질환발생 원인 관점에서 보면 매우 유사한 질환이다. 우리는 누구나 매일 끊임없이 바이러스에 의해 감염되고 있고, 빈도의 차이는 있지만 새로운 암세포가 생겨나고 있다. 그럼에도 불구하고 건강한 것은 면역시스템이 이들 병든 세포들을 제거해주기 때문에 우리는 증상을 느끼지 못할 뿐이다. 그러나 노화나 다른 질환으로 인해 면역력이 약화되면 이러한 면역감시기능이 약해지고 이틈을 이용하여 바이러스가 번성하게 되거나 암세포가 돌이킬 수 없는 상황으로 변환된다.
바이러스들은 몸속으로 침입한 후 4시간이면 병을 일으키고 도망갈 수 있기 때문에 면역시스템은 신속하게 바이러스 침입을 탐지해내야 한다. 그렇지 않으면 우리 몸은 계속 바이러스 침입에 뒷북만 칠뿐이다.
또한 우리 몸의 세포 속에 존재하는 대부분의 작은 단백질 조각들은 자기 단백질로부터 유래된 것이며 바이러스 단백질 조각은 극소수 (확률상 약 1/80,000)로 존재한다.
안교수팀은 인체 면역시스템이 효과적으로 신속하게 바이러스 침입에 대처하기 위해서는 이와 같이 극소량으로 존재하는 바이러스 단백질 조각을 적극적으로 포획하는 원리가 있을 것으로 판단하고 이에 대해 집중 연구한 결과 PDI가 이러한 기능을 한다는 것을 발견하였다.
이에 덧붙여, 안교수팀은 폐렴의 주요원인이며 전세계인의 70%가 만성적으로 감염되어 있는 사이토메갈로바이러스가 PDI 단백질효소를 분해시킴으로써 인체의 면역시스템을 무력화시켜 계속 몸속에 숨어 지낼 수 있다는 사실을 발견함으로써 바이러스 제거에 PDI 단백질효소가 절대적으로 중요함을 입증하였다.
지금까지 PDI 단백질효소는 다른 단백질들의 3차원 구조형성, 조합, 산화-환원반응에 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있었는데 본 연구를 통하여 인체 면역작용에서 핵심적인 역할을 한다는 새로운 사실이 추가로 밝혀지게 된 것이다.
안교수는 “이번 연구결과는 인체건강에 심각한 위협이 되고 있는 만성감염 바이러스들의 치료용 백신 개발과 항암작용을 가진 새로운 신약개발에 유용하게 활용될 수 있을 것”이라고 평가하고 , 현재 “다른 종류의 만성감염 바이러스와 다양한 암세포들을 대상으로 PDI 단백질효소의 기능 조절을 통한 인공적 면역활성 조절연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.
※ 제 1저자인 박보연 박사는 순수 국내박사로서 금번 Cell지 뿐 아니라 2001년과 2004년도에도 Cell 자매지이며 면역학분야 세계적 권위지인 ‘이뮤니티(Immunity)’ 에 잇달아 논문을 게재하여 과학적 능력을 인정받은 촉망받는 젊은 과학자이다.
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기초연구국 기초연구지원과 사무관 오남준 031) 436-8641
