국내연구진, 패혈증 발생 메커니즘 규명

이지오 카이스트 교수

박범석 카이스트 박사과정 학생

박테리아 내독소(LPS)에 의한 패혈증 발생 메커니즘을 국내 연구진이 밝혀냈다.

카이스트 이지오(44세) 교수팀은 면역수용체인 TLR4-MD-2 단백질과 패혈증을 유발하는 박테리아 내독소(LPS)가 결합한 복합체의 분자 구조를 세계 최초로 규명했다고 1일 밝혔다.

교과부와 한국과학재단이 추진하는 창의적연구 사업의 일환으로 이지오 교수와 박범석(35세) 박사과정 학생이 주도한 이번 연구결과는 과학 전문지 네이처(Nature) 2일자(한국시간) 온라인 판에 게재됐다.

대표적인 면역수용체인 TLR4-MD-2 단백질은 박테리아 표면에 존재하는 내독소와 결합해 면역반응을 일으키는 역할을 한다. 정상적인 경우 TLR4-MD-2 단백질에 의한 면역반응은 감염에 대한 강력한 인체 방어 작용을 수행하지만, 과도한 활성화는 지나친 면역반응을 일으켜 패혈증을 일으킬 수도 있다.

패혈증은 각종 장기 손상 및 쇼크를 유발할 수 있으며 심한 경우에는 사망에 이르게 할 수 있다.

이 교수팀은 분자 구조해석을 통해 내독소의 지질 부분이 MD-2 단백질 소수성 부위에 결합하는 동시에 TLR4의 카르복시 말단 근처와도 결합해 TLR4-MD-2가 이합체를 형성하도록 한다는 사실을 밝혔냈다. TLR4-MD-2 단백질이 이합체가 되면 면역반응이 시작된다.

또한 패혈증 유발물질인 박테리아 내독소가 어떻게 TLR4-MD-2 수용체에 결합하는지와 내독소가 어떻게 TLR4-MD-2 수용체를 활성화 하는지에 대한 발병 메커니즘을 제시했다.

이 교수는 “내독소와 TLR4-MD-2 복합체의 구조분석을 통해 현재까지 알려진 패혈증 치료제들의 작용기전을 좀 더 명확히 알 수 있게 되었으며 이를 기반으로 조금 더 개선된 치료제 개발에 기여할 수 있을 것이다”라고 말했다.

최소영 기자 [e-mail]
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