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다제배출 트랜스포터의 구조와 기능

전문가 제언: ○ 항생물질 내성을 획득한 세균으로 일어나는 원내감염은 큰 사회 문제가 되고 있다. 이 문제를 일으키는 원인은 세균의 세포막에 존재하는 다제배출 트랜스포터라고 하는 단백질이다. 이 단백질은 세포 중의 약제를 능동적으로 배출하여 약 효과를 무력화하는데 지금까지 트랜스포터에 의한 약제 배출 구조는 밝혀지지 않아 다제 내성화 문제해결에 장애가 되고 있다. 트랜스포터란 세포막에 존재하는 단백질로서 막을 매개로 분자나 이온을 운반하는 기능을 가지고 있다.

○ 화학요법 역할에 크게 의존하는 현대 의료체계에서 약제 내성화는 심각한 문제로 병원성 세균에 의한 항생물질 내성화나 말기암이나 재발암 등의 항암제 내성화 등이 그 좋은 예이다. 약제 내성화는 세균의 세포막에 존재하는 약제배출 트랜스포터라고 하는 단백질이 큰 역할을 담당하고 있는데 대부분의 약제는 세포 안에 들어와 효과를 발휘하지만 배출 트랜스포터는 약제의 분자를 능동적으로 세포내로부터 배제하여 효과를 무력화 즉 약제에 대한 내성을 가지게 한다. 더욱이 한 종류의 약제 배출 트랜스포터가 다종다양한 약제를 배출할 수 있는 기능이 있어 많은 종류의 약제 효과를 무력화한다.

○ 다제배출 트랜스포터 구조를 해명해 어떠한 구조로 약제가 배출되는지 이해하면 약제 배출 트랜스포터로 배출되지 않는 신약 개발이나 약제 내성화로 저하된 약제 효과를 다시 부활시키는 배출 트랜스포터 저해제 개발을 통해 다제 내성화 문제에 대해 근본적으로 대처할 수 있을 것이다.

○ 필자 등은 2002년에 세계 최초로 대장균의 주요 다제배출 트랜스포터 AcrB주 3의 X선 결정구조로 AcrB 분자는 같은 단백질분자 3개가 합체되어 있다는 것(3량체)을 발견하였으며 영국 과학잡지 Nature의 표지 논문으로 게재되어 전 세계로부터 큰 주목을 받은 바 있다. 본고는 그 AcrB3량체 분자가 약제를 인식해 배출하는 작동 메커니즘을 해명한 것으로 신약 개발에 큰 도움이 될 귀중한 자료로 생각된다.

저자: Satoshi MURAKAMI
자료유형: 학술정보