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살모넬라균의 생존에 필요한 핵심적인 메커니즘이 밝혀졌다. 미국 예일 대학교의 Jorge Galan 박사를 비롯한 연구팀은 살모넬라균이 대식세포에 의해 삼켜진 후 박테리아를 포함한 액포의 막을 변형시켜 분해되는 것을 피한다는 사실을 발견하여 6월 18일자 Science에 “Salmonella Modulates Vesicular Traffic by Altering Phosphoinositide Metabolism”이라는 제목으로 발표하였다.
체내에 침입한 박테리아는 대식세포라고 불리는 세포에 의해 집어삼켜지는 운명을 맞게 된다. 박테리아를 포함한 액포는 리소솜과 융합함으로써 리소솜에 있던 가수분해 효소가 박테리아를 분해하여 죽일 수 있도록 한다. 따라서 박테리아가 생존하기 위해서는 삼켜진 후 리소솜과 융합되기까지의 30분 이내에 액포를 탈출하든지 분해되는 것을 피할 방법을 마련해야 한다.
Galan 박사 연구팀은 살모넬라균이 액포의 지질 조성을 변경시킴으로써 리소솜으로 향하는 경로를 변경시킨다는 사실을 발견하였다. 살모넬라균은 제 III형 분비 시스템이라고 불리는 주사 바늘과 같은 형태의 장치를 이용하여 SopB라는 단백질을 분비한다. SopB는 포스포이노시타이드 포스파타아제(phosphoinositide phosphatase) 활성을 가진 단백질로서 박테리아를 포함하는 액포의 막에 PtdIns(3)P [phosphatidylinositol-three-phosphate]라는 지질의 조성이 높아지도록 만든다.
이러한 지질 조성의 변화는 액포가 리소솜과 융합하는 경로를 차단하여 박테리아가 생존하여 증식할 수 있는 공간을 마련해 준다. 연구팀은 SopB 단백질을 제거할 경우 살모넬라균을 포함한 액포의 변형이 이루어지지 못하여 박테리아가 세포 내에서 생존하는 능력이 현저하게 떨어진다는 사실도 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 치명적인 병원균인 살모넬라균에 대한 치료법 개발에 매우 유용한 정보가 될 것으로 보인다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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