세포 내 병원성 세균과 자가포식의 상호작용

전문가 제언

○ 자가포식(autophagy)은 생체 내 다양한 스트레스에 대한 항상성을 유지하기 위해 세포 내에서 필수적으로 일어나는 자가 단백질 분해 과정이다. 이러한 자가포식 활성이 감소되거나 결핍되면 다양한 질환의 원인이 될 수 있다. 또한 자가포식은 선천 면역계의 활성과 아주 밀접한 연관성이 있으며 특히 세포 내 박테리아에 대한 방어 기전으로서도 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다.

 

○ 병원체 감염에 대한 숙주 방어는 수많은 선천면역 신호전달계의 효율적인 상호작용에 의해 이루어진다. 선천면역 경로에 의해 자가포식이 활성화되면 숙주 세포내 기생균을 직접적으로 사멸시키고 처리하는데 중요한 효력인자로서 작용한다. 또한 자가포식 경로는 선천면역에 관련된 다양한 세포 내 신호전달 분자 및 효력 인자들과 쌍방향 조절을 주고 받으며 직접적인 병원체 사멸 외에도 다른 방어기전들, 예를 들면 라이소자임 분비, 유비퀴틴-매개 단백질 분해경로, 혹은 항원제시 등에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

 

○ 고려대 생명과학부 송현규 교수 연구팀은 세포에 침입한 세균이나 바이러스는 물론 세포 내에서 지속적으로 생성되는 폐기물을 제거하는 단백질 복합체의 구조 및 기능을 밝혀냈다. 자가포식은 자가포식소체가 제거할 물질을 둘러싼 뒤 리소좀과 융합되면서 리소좀에 들어있는 각종 분해효소에 의해 이물질이 분해되는 데 이 융합구조에 대해서는 많은 것이 밝혀지지 않아 자가포식을 이해하는 데 한계가 있었다.

 

○ 이들 연구팀은 자가포식의 핵심단백질(ATG5)이 자가포식소체의 형성과 분해 과정에서 각각의 파트너 단백질(ATG16L1, TECPR1)과 만드는 복합체에 대한 고해상도 결정구조를 얻는 데 성공했다. ATG5가 자가포식소체 형성시에는 ATG16L1과 결합하지만 이후 리소좀과 융합해 분해될 때는 TECPR1과 결합한다는 사실을 밝혔다. 세균이나 바이러스, 세포 내 폐기물의 처리과정에서 핵심역할을 하는 자가포식소체의 형성과 분해기전을 규명함으로써 이 결과는 세포의 항상성과 관련된 여러 질병의 이해에 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자

Caylin G Winchell, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2016

권(호)

29()

잡지명

Current Opinion in Microbiology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

9~14

분석자

김*한

분석물

• 세포 내 병원성 세균과 자가포식의 상호작용.pdf [440,759 byte]

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