지난 수십 년 동안 급속히 증가한 장기이식과 항암치료, 후천성 면역 결핍증(AIDS) 등으로 면역력이 저하된 환자들이 캔디다(Candida)나 아스퍼질러스(Aspergillus), 크립토코커스(Cryptococcus)등 인체 기회감염성 진균에 감염되는 경우가 증가하고 있습니다.
노령화 사회로 접어들면서 면역기능 저하로 인한 진균류 감염이 점점 증가하고 있고, 또 일부 계층에서만 나타났던 감염증이 일반인들에게로 확산되고 있는 것입니다.
특히 병원성 효모인 크립토코쿠스(Cryptococcus)에 의한 '크립토코쿠스증(Cryptococcosis)'은 AIDS 환자와 같은 면역저하 환자에게서 가장 흔하게 발견되는 곰팡이 질환 중의 하나인데, 이 균이 중추신경계에 침범할 경우 생명까지 위협할 수 있는 뇌수막염을 일으키게 됩니다. 강현아 교수 반용선 교수
전 세계적으로 크립토코쿠스 네오포만스의 병원성 조절 메커니즘과 신호전달 체계에 대한 연구는 활발히 진행되고 있지만, 정확한 발병 원인에 대한 규명과 효과적인 예방, 치료법은 아직 개발되지 못하고 있는 실정입니다.
이렇게 항진균제 개발이 어려운 이유는 진균류와 포유동물이 모두 진핵세포로 구성되어 세포내 생화학적 대사경로가 매우 유사해 진균류의 특이적 타깃 발굴이 어렵기 때문입니다.
전 세계의 항진균제 시장은 현재 약 130억 달러에 이르며 매년 약 4.5%의 성장을 기록할 것으로 예측되고 있는데요.
따라서 신규 항진균 치료법과 치료제의 개발은 국민의료 및 보건상 중요할 뿐만 아니라, 새로운 고부가가치사업 아이템으로 각광받을 수 있습니다.
AIDS 환자처럼 면역력이 저하된 사람에게 발병하는 진균성 뇌수막염을 유발하는 병원성 효모의 소포체 스트레스(Endoplasmic Reticulum Stress) 반응기작과 병원성과의 연계성을 중앙대 강현아 교수팀과 연세대 반용선 교수팀이 세계 최초로 규명했습니다.
강현아 교수와 반용선 교수의 공동 연구팀은 병원성 효모인 크립토코쿠스의 미접힘 단백질 반응(Unfolded Protein Response, UPR) 전사조절 인자가 사람의 전사조절 인자와 구조적으로 다르고, 고온 및 항진균제 내성에 중요한 역할을 하는 것을 규명했습니다.
UPR 전사조절은 소포체에 미접힘(unfolded) 및 변형(misfolded) 단백질들이 축적되면 활성화되는 세포내 반응에 관여하는 유전자들의 발현을 조절하는 단백질 인자를 의미합니다.
진핵세포 내에서 진화적으로 잘 보존되어 있는 미접힘 단백질 반응(UPR)은 소포체(endoplasmic reticulum)내에 과축적된 미접힘 및 변형 단백질에 의해 유도되는 세포내 소포체 스트레스로부터 세포의 항상성 유지와 세포를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.
공동 연구팀은 크립토코쿠스에 특이적으로 발견되는 UPR 전사조절인자를 저해할 경우, 이 병원균에 의한 병원성이 완전히 사라지는 것을 동물실험을 통해 밝혀냈습니다.
또한 상업적으로 이미 널리 이용되고 있는 항진균제 처리와 UPR 인자의 저해를 병용 처리할 경우 기존 약물의 항진균 효과를 급격히 증가시킬 수 있는 것도 규명했습니다
공동 연구팀은 항진균제 개발에 대한 원천기술 확보를 위해 국내 특허 출원을 했고, 해외 특허도 준비 중입니다.
이번 연구결과는 기존과 차별화된 항진균제 개발에 중요한 단서를 제공하고, 이를 바탕으로 고부가가치성 차세대 항진균제 개발이 가능할 것으로 기대받고 있습니다.
이번 연구결과는 미생물학계 최고 권위 학술지인 '플로스 패토젠스(PLoS Pathogens, www.plospathogens.org)' 8월 11일자 온라인 판에 게재됐습니다.
(논문명 : Unique Evolution of the UPR Pathway with a Novel bZIP Transcription Factor, Hxl1, for Controlling Pathogenicity of Cryptococcus neoformans)
| <연 구 개 요>
1) 현재 상업적으로 이용되고 있는 항진균제들은 약물에 대한 저항성 균주의 출현도가 높거나 독성이 너무 심하여, 광범위한 활성을 나타내면서 독성이 적은 항진균제에 대한 필요성이 증대되고 있다. 항진균제 및 병원성에 대한 Unfolded Protein Response의 역할 규명 |
 용 어 설 명
뇌수막염(meningitis) : 미접힘 단백질 반응(unfolded protein response) : 항진균제(antifungal drugs) : |
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이 논문과 관련하여 발표 준비중인 학생입니다. 정말 많은 도움 받고 갑니다. 감사합니다.
도움이 되어 기쁘군요. 좋은 논문 쓰시길 기대합니다.