박테리아 내독소 패혈증 유발과정 규명
이 교수팀은 대표적인 면역수용체인 TLR4-MD-2 단백질이 박테리아 표면의 내독소와 결합한 복합체의 분자구조를 처음으로 밝혀냈다. 이 복합체가 과도하게 면역체계를 활성화시키는 경우 패혈증이 발생할 수 있다. 패혈증은 각종 장기 손상 및 쇼크를 유발하고 심한 경우 사망에 이르게 하는 질병으로, 노약자나 수술 직후의 환자에게서 많이 나타난다.
박테리아는 인체에 여러 가지 질병을 일으켜 생명까지 위협할 수 있지만 우리 몸의 면역체계가 이를 막는다. 면역세포 표면에 있는 면역수용체 단백질들은 박테리아가 발생시키는 각종 물질을 인식해 면역반응이 일어나게 한다. TLR4-MD-2 단백질은 대표적인 면역수용체로, 박테리아 표면에 있는 내독소와 결합해 면역반응을 일으키도록 하는 신호를 세포에 보낸다.
하지만 TLR4-MD-2가 보낸 면역반응의 활성 신호가 박테리아를 막을 정도보다 과하면 지나친 면역활동으로 오히려 인체를 상하게 하는 패혈증을 일으킨다는 것이다.
연구진은 분자 구조해석을 통해 박테리아 내독소 중 ‘지질 부분’이 MD-2 및 TLR4 단백질과 동시에 결합해 TLR4-MD-2 이합체를 형성하고, 이 이합체가 세포에 면역반응을 촉진하는 신호를 보낸다는 사실을 밝혀냈다.
따라서 내독소보다 MD-2 및 TLR4 단백질과 더 잘 결합하는 물질을 의약품으로 개발해 투여하면 면역체계의 과다반응을 막아 패혈증을 예방할 수 있다.
이 교수는 “내독소와 TLR4-MD-2 복합체의 구조분석으로 현재까지 알려진 패혈증 치료제들의 작용기전을 더 명확히 알 수 있게 됐다.”면서 “향후 신약 개발을 위해 산학 공동 연구를 추진할 예정”이라고 말했다.
이경주기자 kdlrudwn@seoul.co.kr
