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자가항체로 작용하는 GAD의 구조생물학적 특성

전문가 제언: ○ 자가면역이란 면역체계의 특징 중 하나인 자기관용성(self-tolernace), 즉 자기 몸의 항원에 대해서는 면역반응을 일으키지 않는 고유의 특성이 제대로 발휘되지 못할 때 자가항체에 의해 발생하는 일종의 면역과민반응이다. 국소적으로 특정 장기에 자가항체가 반응할 때는 제2형 또는 제4형 과민반응 기전이 작용하며, 전신성 자가면역질환에서는 면역복합체 침착에 의한 제3형 과민반응이 중요한 기전으로 작용한다.

○ 자가항원으로 작용하는 분자는 조직세포에 일상적으로 존재하는 효소 단백질이나 DNA를 포함하는 유전체 물질이 그 역할을 담당할 수 있으며, 이들 항원에 대한 항체나 항원-항체 복합체가 주로 자가면역질환의 병인으로 작용한다. 자가면역질환의 하나로 알려진 제1형 당뇨병에는 베타세포를 공격하는 항-IA-2, 항-GAD65와 같은 특이 자가항체가 동정되었다. 실제로 1형 당뇨병에서 이와 같은 면역생물학적 지표의 발견은 질병의 예견과 예방에 매우 유용하게 이용되고 있다.

○ GAD(Glutamic Acid Decarboxylase)는 신경전달물질로 사용되는 GABA(γ-Aminobutyric Acid)의 생성을 촉매 하는 효소로 대부분의 조직세포에서 발현된다. GAD는 분자량이 다른 2종류의 isoforms인 GAD65와 GAD67이 알려져 있으며, 이들의 효소학적 기능과 항원성의 차이에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히 이들 효소의 결정체를 이용한 3차원적 분자 구조의 분석은 새로운 많은 정보를 제공하고 있다.

○ GAD67이 세포질에서 일정하게 발현되어 어느 수준의 GABA의 생성을 유지하는 것에 비해 GAD65는 세포막에 존재하며 필요에 따라 보조인자인 pyridoxal-5'-phosphate와 결합하여 활성화되며 여분의 GABA를 보충하는 것으로 밝혀졌다. 특히 GAD65는 GAD67과는 달리 다양한 조직세포에서 자가항원으로 작용한다. 이들 2종류 GAD에 대한 구조생물학적 연구 결과는 이들의 효소학적 기능과 항원성의 차이에 대한 많은 정보를 제공하고 있으며, 자가면역질환의 기전 연구와 치료 수단의 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

저자: Gustavo Fenalti, et al.
자료유형: 학술정보