| 내용 |
연구자들이 페스트균과 다른 세균의 독 복합체를 해독했다.세균은 유기체를 감염시켜서 영양원으로 이용하기 위해서 다양한 전략들을 가진다. 많은 미생물은 단순히 세포의 외피를 뚫어서 막을 분해하는 독을 이용한다. 페스트균(Yersinia pestis)이나 살모넬라균과 같은 인간 병원성 세균들은 훨씬 더 교묘한 기전을 발달시켰다:그것들은 특별한 독 복합체를 적용함으로써 그 독을 주입한다.연구자들이 한 예로 포토랍두스 루미네센스균(Photorhabdus luminescens)을 이용해서, 그 정교한 기전을 밝힐 수 있었다.세균 독은 가장 효과적인 자연 독 중의 하나이다. 살모넬라균과 페스트균, 포토랍두스 루미네센스균은 여러 구성요소들(TcA, TcB, TcC)로 이루어진 이른바 Tc-독소를 이용한다. 지금까지, 이 하부단위들이 어떻게 서로 작용하는지 알려지지 않았다.대부분의 경우에, 그 복합체 균 독소와 같이 거대한 생체분자들은 필요한 결정 상태로 변환시킬 수 없기 때문에, 전통적인 X-선 결정법을 이용해서 구조적으로 분석할 수 없다. 연구자들은 시료를 결정으로 만들 필요가 없는 저온-전자 현미경을 이용해서 거의 원자 수준으로 자세하게 그 독소 복합체의 삼차원 구조를 처음으로 알아냈다. 그 독소 복합체의 가장 큰 하부 단위인 TcA는 종 모양을 닮고 껍질로 둘러싸인 채널을 이룬다. 그 종 모양의 윗부분은 하부 단위인 TcB와 TcC가 이루는 독 캡슐과 결합한다. 세포 막에 있는 수용체들가 그 종의 아랫부분을 인식해서 독을 실은 복합체가 결합한다.주변 매질의 pH가 변하면, 그 독의 외부 껍질이 열려서, 그 채널을 드러낸다. 그러면 고압으로 유지되던 단백질 사슬이 풀려서 독을 주입하는 주사 바늘처럼, 세포막을 통해서 그 채널을 밀어 넣는다. 세포 골격이 뭉치는 것을 촉매하는 효소로 인해서 그 세포는 죽게 된다.이 주입 장치가 어떻게 제어되는지를 알아내기 위해서, 새 연구는 “문지기”라고 불리는 작은 헤어핀 구조에 집중했다. 이것은 TcA 하부 단위 채널—여섯 개의 날을 가진 프로펠러를 닮은 관문—의 방향으로 나가는 독을 통제한다. 캡슐이 이 채널에 결합할 때 이 경계 부위의 구조가 재구성된다: 그 문지기가 프로펠러의 중심에서 풀려나와서 TcA 하부 단위의 채널과 정확하게 연결된 중심부 구멍을 드러낸다. 그들은 독소 캡슐 안에 효소의 존재가 전체 독소 복합체를 형성하는데 필수적이라는 것을 증명해 보였다. 이것은 캡슐이 완전히 독소로 찼을 때만 TcA 하부 단위가 장전되도록 하는 가능한 제어 기전을 나타낸다.세균 감염 기전을 밝히는 것은 병원균의 작용 기전을 더 잘 이해하는데 도움이 될 것이다. Tc-독소 주입 기전에 대한 새로운 통찰은 혁신적인 치료 접근법을 개발하는데 출발점일 될 수 있을 것이다. |
