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미생물이야기 장은 어떻게 해로운 세균만 죽일까?
2013-08-16 15:53:17
이엠생명과학연구원

장은 어떻게 해로운 세균만 죽일까?

 

우리 몸 속 장(腸)에는 얼마나 많은 세균이 살고 있을까. 대략 100조 마리다. 우리 몸 전체 세포수가 60조개쯤 되니 어마어마한 양이다. 그런데 장 속에 세균이 득실대도 우리 몸은 문제가 없을까?

장에 사는 장내세균은 장과 서로 도움을 주고받으며 공생(共生)하고 있다. 즉 장내세균은 유익균인 셈이다. 만약 외부에서 유해균(비공생 세균)이 침입한다면 어떻게 될까.

이화여대 분자생명과학부 이원재 교수팀은 2005년 장에 유해균이 침입하면 ‘듀옥스(DUOX)’라는 효소가 활성산소를 만들어 유해균을 제거한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 초파리의 장에서 DUOX를 제거한 결과 장세포가 음식물을 통해 들어온 유해균을 제거하지 못해 장내 유해균이 수만 개로 불어나 염증을 일으키고 결국 초파리가 죽는다는 사실을 발견했다. 이런 식으로 우리 장은 유해균은 제거하고 유익균은 장에 서식하는 면역시스템을 갖추고 있다.

그렇다면 듀옥스는 어떻게 유해균의 침입 사실을 인지하는 것일까. 이 교수팀은 듀옥스의 발현이 MAPK라는 단백질에 의해 조절된다는 사실을 최근 세계 최초로 밝혀냈다. 이 연구결과는 ‘네이처 이뮤놀로지’ 10일자에 게재된다.

MAPK는 스트레스에 반응하는 대표적인 단백질이다. 연구팀은 듀옥스가 활성산소를 만들기 위해서는 MAPK가 먼저 활성화돼야 한다는 사실을 알아냈다. MAPK가 활성화되면 듀옥스가 활성산소를 만들어 살균작용을 시도한다는 것. MAPK를 제거한 초파리로 실험한 결과 미생물에 감염돼 높은 치사율을 보였다.

연구팀은 “아직도 장내 공생균이 어떻게 장세포의 유해균 제거 시스템을 회피하면서 장 안에 서식할 수 있는지 미스터리”라면서 “이번 연구결과가 이 미스터리에 결정적 단서를 제공할 것”이라고 기대했다.

초파리와 마찬가지로 인간의 장 속에도 많은 양의 듀옥스가 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 아직 그 기능과 역할이 완벽하게 규명되지 않았다. 연구팀은 “이번 연구결과는 우리 몸 속 장세포의 유해균 제거 시스템 연구에 도움이 될 것”이라면서 “유해균 제거 기능이 떨어져 생기는 질환을 이해하는 데도 학문적 토대를 제공할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 '기초연구 창의연구진흥사업'의 일환으로 진행됐다.

이현경 동아사이언스 기자 uneasy75@donga.com

 

출저>http://news.dongascience.com/




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