면역을 이해하고 내 건강 지키기 -후천성 면역편 (2)

1. 후천성 면역의 림프구에 의한 항원 인식과정

 림프구에 의해 특이적으로 인식되고 면역반응을 유발하는 외래분자들은 항원, 다시 말해 antigen이라고 한다. 대부분의 항원은 단백질이나 다당류인 거대분자로 알려져 있다. 어떤 항원은 세균이 분비하는 독소와 같이 세포외 기질용액 속에 녹아 있지만, 대부분의 항원은 고정형으로 병원균의 표면 또는 외래 세포 표면이 돌출되어 있다.

 B세포 T세포는 세포막에 있는 항원 특이 수용체를 통해 항원을 인식하게 된다. 하나의 B세포 또는 T세포에는 대략 100,000개의 항원수용체, antigen receptor가 있다. B세포는 항원수용체를 수용성 형태로 분비하는 형질세포(plasma cells)로 분화하게 된다. 이런 분비형 단백질을 항체, 즉 antibody 또는 면역 글로불린으로 부른다.

 항원수용체는 및 항체는 에피톱(epitope)이라고 부르는 항원의 항원결정 부위(antigen determinant)를 인식한다. 하나의 항원에는 여러 개의 에피톱이 있을 수 있으며, 각각의 에피톱은 그 부위를 인식하는 림프구에만 면역반응을 유도하게 된다. B림프구에서 만들어지는 항체 역시 항원의 특정 에피톱을 인식한다.

 단일 세포에 존재하는 모든 수용체들은 한 가지로 동일하다. 모두 같은 에피톱을 인식한다는 뜻이다. 각각의 림프구는 단일 항원에 있는 특정 에피톱에 대해 특이적이다. 따라서 각 림프구는 그 에피톱을 가지고 있는 해당 병원균에만 방어반응을 나타낸다.

2. B세포와 T세포 항원수용체

단일 항원에 대한 B세포 수용체(B cell receptor)는 4개의 polypeptide로 구성된 Y자 모양의 분자이다. 이황화결합으로 연결된 두 개의 동일 중쇄인 Heavy chain과 두 개의 동일 경쇄인 Light chain으로 이루어져 있다. 중쇄 꼬리 부분에는 세포막 관통부분과 세포질 내부에 위치할 작은 부분이 있다.

 중쇄와 경쇄에는 각각 B세포 수용체들 사이의 아미노산 서열이 거의 동일한 불변의 영역(constant) 영역이 있다. 중쇄의 C영역은 꼬리와 막관통 부분을 포함하며 이황화결합으로 연결되어 있다. 중쇄와 경쇄의 Y자형의 양끝부분은 변이(Variable) 영역으로 구성된다. V영역은 B세포 수용체들 사이에 아미노산 서열이 아주 다르기에 붙여진 이름이라고 생각하면 된다. 중쇄와 경쇄의 V영역이 합쳐져 비대칭적인 항원부착 부위를 형성하게 된다. 항체의 항원부착부위와 항원과의 상호작용은 비공유성결합을 통해 안정화되게 된다. 

 항체는 막관통 부위와 꼬리 부분만 없을 뿐, 전체적으로 보았을 때는 항원수용체와 구조적으로 같다. 항체는 세포막에 부착되어 있기보다는 분비형으로 존재하며, 이러한 차이가 항체의 독특한 기능들을 나타나게 한다.

 특정 항원을 인식하는 T세포 수용체(T cell receptor)는 두 개의 다른 폴리펩티드가 이황화결합으로 연결된 단백질이다. T세포 수용체는 2개의 측쇄로 이루어져있지만 B세포 수용체와 공통적으로 구성되어 있다. T세포 수용체와 B세포 수용체는 서로 밀접하게 연관되어 있지만 기능은 서로 다르다. B세포 수용체는 항원이 특정 병원균 표면에 고정되어 있거나 자유로운 상태로 있거나 항원을 인식하여 결합한다. 반면, T세포 수용체는 숙주세포 표면에 제시되어 있는 항원에만 결합한다. 숙주세포의 주조직적합복합체, 다시 말해 MHC(Major histocompatibility complex)라고 불리는 유전자에서 발현된 단백질이 항원조각을 T세포 수용체에 제시한다. 항원, MHC분자, T세포 수용체 간의 동시 상호작용이 후천성 면역 형성에 매우 중요하다고 할 수 있다.

 

다음 포스팅에서는 앞서 언급한 MHC의 기능과 림프구의 증폭에 관한 이야기를 하려고 한다.

그럼 다음 포스팅에서 만나요!