생명/의료

신형 항결핵 약물 개발에 정밀 표적 제공

발행일 : 2020 / 01 / 20

퉁지대학교 의학대학 및 부속상하이시폐전문병원 거바오쉐(戈宝学) 연구팀과 상하이과기대학교 라오쯔허(饶子和) 연구팀은 공동으로 결핵균에 존재하고 있는 일종의 매우 총명한 단백질이 인체 단백질 분자를 이용해 자체 면역계를 공격함으로써 결핵병을 유발함을 발견하였다. 해당 연구 성과는 “Nature”에 온라인으로 게재되었다(https://www.nature.com/articles/s41586-019-1915-7).

결핵병은 지금까지도 세계적으로 감염으로 인한 사망의 주원인이다. 세계보건기구 통계에 따르면 2018년 전세계 새 발병건수는 1,000만 건에 이르는 것으로 나타났다. 항결핵균 약물의 광범위한 사용에 의한 약물내성 결핵병 발생상황은 해마다 심각해지고 있고 이에 따라 커지는 결핵병 치료의 어려움은 세계적인 과제로 되고 있다. 현재까지 결핵균 감염·발병 및 약물내성 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않았고 결핵병에 대한 빠르고도 정확한 진단방법도 부족하며 신형 약물이 없는 등 이유로 결핵병에 대한 예방은 여전히 큰 도전에 직면해 있다.

연구팀은 “결핵균과 숙주의 상호작용이 감염성질병 발생의 기초”라는 핵심문제를 둘러싸고 결핵균 감염·발병 과정 중 핵심 병원균과 숙주 분자기계(Molecular Machine)의 구조, 기능 및 조절 메커니즘을 연구하였다. 또한 표적 결핵균과 숙주 상호작용의 차원에서 접근해 신형 항결핵 약물 개발을 추진하였다. 인체가 결핵균에 감염시 결핵균은 독성인자 Rv0222를 분비할 수 있고 Rv0222은 인체의 단백질수식시스템을 이용해 2차 가공을 거친 후 효과적으로 인체면역계 공격에 저항할 수 있다. 이로써 결핵균의 인체면역계로부터 도피 및 발병이 초래된다. 즉, 해당 단백질은 인체 자신의 “창(단백질 분자)”을 이용해 자신의 “방패(면역계)”를 공격함으로써 인체 면역계의 공격을 피해가며 최종적으로 결핵병 발생을 초래한다. 현재 이와 관련한 일련의 성과가 “Nature”, “Nature Microbiology” 등 저널에 각각 게재되었다.

해당 연구는 결핵균이 인체 유비퀴틴화 시스템을 이용해 인체 면역공격을 피해가는 도피 메커니즘을 완전하게 서술함으로써 단백질수식시스템의 감염성질병 조절에서의 역할에 대한 이해를 넓혔다. 또한 단백질 구조 분석 및 기능 탐구를 통해 Rv0222 독성 단백질이 76 부위 라이신에서 유비퀴틴화 수식을 발생한 후 독성을 발휘함을 정확하게 규명하였는바 이는 후속 신형 항결핵 약물 개발에 정밀 표적을 제공할 수 있다.

실험현장

실험현장2

실험결과논의

연구결과

실험결과 관찰 및 기록

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