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면역체계 연구 노벨생리의학상 3번 배출

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작성자 영재원 댓글 0건 조회 6,935회 작성일 11-10-17 15:24

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스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 지난 3일 올해의 노벨생리의학상 수상자로 브루스 보이틀러(Bruce A. Beutler), 율레스 호프만(Jules A. Hoffmann), 랠프 스타인먼(Ralph M. Steinman) 박사 등 3명을 선정했다. 노벨위원회는 이날 “이들은 면역체계 활성화를 위한 핵심 원칙들을 발견함으로써 면역체계에 대한 우리의 이해를 혁신시켰다”고 선정 이유를 밝혔다.

면역체계는 우리 몸에서 외부의 적을 방어하는 한편 공격하는 일종의 군대로 비유할 수 있다. 면역체계는 1차적으로 세균이나 바이러스에 저항하는 선천성 면역반응과 1차 반응이 효과를 보지 못했을 경우 가동되는 후천성 면역반응인 2차 반응으로 크게 구별할 수 있다.

보이틀러와 호프만 박사는1차반응인 선천적 면역반응이 초기에 즉각적으로 일어난다는 사실을 규명했다. 이른바 염증반응이다. 염증반응은 기실 우리 몸의 면역체계가 외부의 적과 싸운 상흔의 결과로 이해할 수 있다.

선천성-후천성 면역 반응 기작 규명

▲ 브루스 보이틀러 박사  ⓒ노벨위원회
보이틀러와 호프만은 세균이나 바이러스가 우리 몸에 침투하면 세포 표면에 있는 ‘톨게이트 같은 수용체(Toll Like Receptor ; TLR)'와 결합한다는 점을 발견했다. 바로 외부의 적과 이 수용체와의 결합이 1차 전투의 개시인 셈이다.

수용체에서 외부의 적인 박테리아나 바이러스를 인식하면 우리 몸은 이들을 공격하기 위해 염증 반응을 일으킨다. 초기 면역반응은 즉시 작동하지만 처음 공격한 외부의 적을 기억하지는 못한다.

이 1차 면역반응에서 효과적인 성과를 얻지 못했을 경우 우리 몸은 2차 면역반응을 가동한다. 이 2차 면역반응의 초기전투에서 중요한 역할을 하는 것이 수지상세포(dendrite cell)이며 스타인먼 박사는 이 수지상세포의 역할을 규명했다. 2차 면역반응의 핵심 역할을 하는 세포가 바로 T세포와 B세포인데 수지상세포는 총사령관이라고 할 수 있는 T세포를 활성화하는 역할을 한다.

T세포는 종류별로 도움 T세포(helper T cell), 살해 T세포(killer T 세포) 등으로 나뉘는데 2차 면역체계가 가동되면 실질적인 전투 병력인 살해 T세포가 활성화된다. B세포는 도움 T세포의 도움을 받아 항체(antibody)를 만들어 공격에 가담한다. 면역체계에는 T세포와 B세포 이외에도 대식세포(macrophage), 자연 살해 세포(Natural Killer Cell, NK cell) 등이 가담해 적군을 궤멸하기 위해 총력전을 펼친다.

도움 T세포는 항체 형성에 관여할 뿐만 아니라 말 그대로 면역체계 전반에 도움을 주는 세포로 후천성면역결핍증후군(AIDS)은 바로 이 도움 T세포의 역할을 저지해 우리 몸 전체의 면역체계를 붕괴시킨다. 이로 인해 AIDS에 걸린 환자는 감기와 같이 평상시에는 우리 몸이 어렵지 않게 치유할 수 있는 병에도 면역체계가 제대로 작용하지 않아 치유를 못하고 심할 경우 사망에 이르게 된다.

살해 T세포는 바이러스나 세균에 감염된 병든 세포를 공격하는 역할을 한다. 즉 세포가 세포를 공격해 파괴하는 역할을 하는 것이다. 이 과정에서 병든 세포가 정상세포와는 달리 외부에 점령당했다는 점이 중요한데 이를 인식하는 데에는 MHC(major histocompaitbility complex)라고 불리는 생체분자가 중요한 역할을 한다.

살해 T 세포-MHC 기작 규명

이 MHC와 살해 T세포 표면에 위치한 수용체(receptor)가 서로 복합적으로 작용해 살해 T세포는 공격해야 할 병든 세포를 정확하게 인식한다. 1996년 피터 도허티(Peter Charles Doherty), 롤프 징커나젤(Rolf Zinkernagel) 박사는 이에 대한 연구공로로 노벨생리의학상을 수상했다.

2차 면역반응은 한 번 공격한 외부의 적을 반드시 기억하는데 이를 면역기억(Immune Memory)라고 부른다. 즉 박테리아나 바이러스를 공격하기 위해 한 번 형성된 항체는 박테리아나 바이러스의 특이적인 부위를 정확히 인식하고 우리 몸은 이에 대한 정확한 정보를 저장해두는 것이다. 때문에 이후에 똑같은 바이러스나 박테리아가 침투하면 곧바로 이에 대한 정보를 갖고 있는 항체가 형성되며 반드시 그 적을 섬멸하게 되는 것이다.

면역체계에서 핵심적인 전투군 역할을 수행하는 항체는 매우 정교하게 한 번 인식한 외부의 적을 기억한다. 항체가 인식하는 외부 적의 부위를 특별히 항원(antigen)이라고 부른다. 이 항원-항체 반응은 매우 정교하며 그 결합력 또한 상당하다. 때문에 생명과학 연구에서 항원-항체 반응은 다양한 연구의 도구로 응용되기도 한다.

항체 중에는 특별히 단일클론항체(mono clonal antibody)라고 불리는 항체가 있다. 단일클론항체는 모두 같은 조상(면역세포)로부터 만들어졌다고 해서 단일클론이라는 명칭이 붙었다. 하나의 세포로부터 만들어진 항체이기 때문에 이 단일클론항체는 오직 단 한 개의 항원만을 인식한다.

단 한 개의 항원만을 인식한다는 점에서 단일클론항체는 ‘마법의 탄환’이라고 불리며 의, 과학에 연구에 있어 매우 강력한 연구도구로 활용됐다. 단일클론항체에 대한 연구공로로 닐스 카이 예르네( Niels Kaj Jerne), 게오르게스 쾰러(Georges Köhler), 세사르 밀스테인(César Milstein)박사가 1984년 노벨생리의학상을 수상했다.
bl_gray.gif이성규 객원기자 | henry95@daum.net

bl_gray.gif저작권자 2011.10.11 ⓒ ScienceTimes


>본 기사는 20101230_tw8hNL0G.jpg 에서 제공합니다.


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