나노기술 및 정책 정보

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● 야마나시대학교 대학원 종합연구부의학역 오다 토시유키 교수 연구팀 등이 인간의 피부와 점막에서 병원체의 감염을 막는 특수한 미세 장치가 갖는 3차원 구조를 규명

● 두께 50nm(나노미터)의 매우 얇은 방석같은 구조를 가진 이 장치가 ‘인간면역결핍 바이러스(HIV)’를 중간에 끼워 넣는 것을 확인

● 인간의 피부와 점막에는 ‘랑게르한스 세포(langerhans cell)’이라는 특수 면역 세포가 있어 침입한 병원체를 포착하여 면역 반응을 유도하는데, 특히 ‘인간면역결핍 바이러스(HIV)’ 감염 방어에 관여함

● 랑게르한스 세포에 포착된 병원체는 ‘버벡 과립(birbeck granules)’에 갇히는데, 이 버벡 과립이 어떤 구조인지, 어떻게 세균이나 바이러스의 감염을 막는 건지는 밝혀진 바 없었음

● 버벡 과립은 ‘랑게린(langerin)’이라 불리는 랑게르한스 세포에만 존재하는 미세 단백질에 의해 형성되는 것으로 알려져 있음

● 연구팀은 ‘바벡 과립’을 크라이오전자현미경을 사용하여 분석함으로써, 나노 크기의 ‘벌집 구조’를 하고 있으며 HIV를 중간에 끼워 넣듯이 감싸고 있는 것을 확인함

● 벌집 구조를 만들지 못하게 조작하면 세포가 HIV를 잘 가둘 수 없다는 것도 발견했으며, 이 발견으로 랑게르한스 세포가 HIV 감염으로부터 인체를 지키는 시스템이 밝혀짐

● 본 연구 성과는 향후 HIV 감염 억제제 개발에 기여할 것으로 기대

※ eLife 게재(2022.06.27.), “Cryo-electron tomography of Birbeck granules reveals the molecular mechanism of langerin lattice formation”