알레르기 주원인 '비만세포 활성화 단백질' 규명

기사입력 2013.10.07 17:47
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알레르기의 주원인이 되는 '비만세포(mast cell)'를 활성화시키는 단백질의 정체를 국내 연구진이 밝혀냈다.

알레르기 반응의 주요원인 면역세포인 비만세포는 알레르겐 자극에 의해 히스타민, 단백분해 효소 등이 함유된 과립을 분비하는 탈과립 및 염증성 사이토카인 등을 분비하는 반응이 일어난다. 이러한 물질들에 의해 피부 가려움증, 점막 분비의 증가 및 염증반응 등 다양한 알레르기 증상이 일어나게 된다.

   
건국대 의학전문대학원 최완수 교수와  김혁순 교수 김도균 박사 연구팀 (사진 좌부터)

건국대 의학전문대학원 최완수 교수와 김도균 박사, 김혁순 교수 연구팀이 수행한 이번 연구결과는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행되었고, 사이언스 자매지 사이언스 시그널링지(Science Signaling) 9월 10일자 온라인판 표지논문으로 게재되었다.

해당 학술지는 이번 연구의 학술적 의미 및 활용에 대한 관련분야 전문가의 뷰논문(Perspective review)을 동시에 게재해 이번 연구의 중요성을 조명했다.

전 세계적으로, 아토피성 피부염.알레르기성 비염.기관지 천식 등으로 나타나는 알레르기의 경우, 증상을 완화하는 접근방식 이외에도 근본적인 치료방법을 개발하려는 연구가 활발하다. 또한 가려움증이나 염증 등을 일으키는 히스타민 등을 분비하는 원인세포인 비만세포를 조절하려는 연구 역시 그 가운데 하나이다.
이번 연구팀은 세포 내 여러 부위에 분포하는 단백질로서 미토콘드리아의 생성 및 유지 그리고 세포 활성화 과정에서 다양하게 작용하는 것으로 알려져 있는 프로히비틴이 비만세포가 알레르기 증상유발 물질을 분비할 수 있는 상태로 활성화되는 과정을 돕는다는 것을 밝혀냈다.

   
프로히비틴의 비만세포 신호전달과정에서의 기능

알레르기 증상의 주 원인물질을 분비하는 비만세포의 활성을 조절할 수 있는 근거를 제시한 점에서 이번 연구결과는 의의가 크다고 할 수 있다. 세포 내에서 염증물질 등이 분비되려면 여러 단백질간의 연쇄적인 신호전달이 필요한 데 프로히비틴이 효과적인 신호전달을 위해 단백질이 복합체를 이루도록 기본골격 역할을 한다는 것이다.

연구팀은 주로 미토콘드리아에서 발견되는 프로히비틴이 비만세포 안에 존재하는 소기관으로 히스타민이나 단백질 분해효소 등을 포함하고 있는 비만세포 내 '과립(granule) '에도 존재하는 것을 밝혀내고, 그 역할에 주목하기 시작했다.

   
프로히비틴의 비만세포내 위치

이러한 결과 알레르기 유발물질이 들어오면 과립에 있던 프로히비틴이 세포막으로 이동, 세포막의 알레르기 유도 수용체와 결합해 히스타민이나 염증성 사이토카인의 분비를 촉진한다는 것을 알아냈다.

연구팀은 나아가 이러한 과정이 프로히비틴의 특정 아미노산이 인산화되는지 여부에 따라 조절된다는 구체적인 기전도 밝혀냈다.

   
프로히비틴의 기능에서 티로신 잔기 인산화의 중요성

최 교수는 "세포 내 여러 부위에 분포하는 단백질로서 미토콘드리아의 생성 및 유지 그리고 세포 활성화 과정에서 다양하게 작용하는 프로히비틴의 비만세포에서의 기능규명으로 향후 B세포 등 다양한 면역세포에서의 역할 규명과 면역질환 치료물질 개발 연구로 이어질 수 있을 것"이라고 밝혔다.
[노유창 기자 ucroh@worldyan.com]
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