[적응면역] "면역 시스템의 핵심: B 세포와 T 세포 수용체의 다양한 역할과 상호작용"

일반적인 항체. 1. Fab 2. Fc 3. 중쇄. 이 그림에서는 N 말단부터 V H , C H 1, 경첩부위, C H 2, C H 3 부위로 되어 있다. 4. 경쇄. N-말단부터 V L 와 C L  부위로 되어 있다. 5. 항원결합자리 6. 경첩부위 "-S-S-"는 이황결합을 가리킨다. - 출처: 위키피디아

 

1. 학습 목표

1. 면역 시스템의 중요한 구성 요소인 B 세포와 T 세포, 그리고 이들의 수용체인 면역글로불린과 T 세포 수용체에 대한 이해를 향상시키는 것입니다.
2. 특히, 이들 수용체가 어떻게 항원을 감지하고 특이적인 면역반응을 유발하는지, 그리고 그들의 구조와 상호작용에 대한 세부 사항을 이해하는 데 초점이 있습니다.

2. 핵심 내용

1. 면역 시스템에서 B 세포와 T 세포는 각각 면역글로불린과 T 세포 수용체를 통해 항원을 인식합니다.
2. B 세포는 항체를 분비하여 병원체를 파괴하며, T 세포는 세포 표면에서 항원을 직접 감지합니다. 두 수용체의 가변부위는 다양성을 가지며, 이는 특정 병원체에 대한 특이적인 면역반응을 유발합니다.
3. 항체는 항원에 결합하여 다양한 효과기작을 수행하며, 분비된 항체는 다양한 세포나 단백질과 상호작용하여 면역시스템의 효율을 증진시킵니다.

3. 본문 내용

“면역글로불린과 T 세포 수용체는 적응면역력의 고도로 다양화된 인식분자로 작용한다.”

B 세포 수용체와 T 세포 수용체는 적응면역력의 기초가 되는 단백질입니다. B 세포 수용체는 또한 면역글로불린(immunoglobulin)이라고도 알려져 있습니다. 이들은 B 세포 표면에 발현되며 그곳에서 병원체와 결합하면서 B 세포의 병원체 인식 수용체로 작용합니다. 형질세포(plasma cell)라 불리는 효과 B 세포(effector B cell)는 용해성 면역글로불린을 분비하는데 이를 항체(antibody)라 부릅니다. 반면에 T 세포 수용체는 단지 세포 표면 인식분자로만 발현되며, 용해된 형태는 존재하지 않습니다.

 

거대분자, 바이러스 입자 및 면역글로불린이나 T 세포 수용체에 의해 인식되거나 그것과 결합하는 세포 등 모든 분자를 이것에 대한 항원(antigen)이라 부릅니다. 따라서 표면 면역글로불린과 T 세포 수용체는 림프구의 항원 수용체(antigen receptor)를 뜻합니다. 면역글로불린은 방대한 규모의 다양한 화학구조와 결합할 수 있습니다. 반면에 T 세포수용체는 좀 더 제한적인 범위의 항원을 인식합니다. 면역글로불린과 T 세포 수용체는 그들이 결합하는 항원에 대해 특이적(specific) 또는 특이성(specificity)을 가지고 있다고 합니다.

 

면역글로불린과 T 세포 수용체는 공동의 조상을 가진 구조적으로 연관된 분자입니다. 면역글로불린은 중쇄(heavy chain)와 경쇄(light chain)라고 불리는 2개의 서로 다른 폴리텝티드로 이루어져 있습니다. Y 자 모양의 각각의 면역글로불린은 2개의 동일한 중쇄와 2개의 동일한 경쇄로 이루어져 있습니다. 두 가지 폴리펩티드 모두 면역글로불린마다 각기 다른 아미노산 서열을 갖는 아미노 말달의 가변부위(variable region)와 면역글로불린 사이의 아미노산 서열이 매우 유사한 일정부위(constant region)를 가지고 있습니다. 가변부위에는 항원과 결합하는 부위가 들어 있습니다. 표면 면역글로불린은 각각의 중쇄의 카르복시 말단에 있는 2개의 막관통부위에 의해 막에 결합되어 있습니다. 항체는 이들 막관통부위가 없는 면역글로불린의 분비형이지만 이것 외에는 표면 면역글로불린과 동일합니다.

 

전형적인 T 세포 수용체는 하나의 α 사슬(TCRα)과 하나의 β사슬(TCRβ)로 이루어져 있으며 2개 모두 T 세포의 막에 결합되어 있습니다. 면역글로불린의 중쇄와 경쇄와 같이 T 세포 수용체의 α와 β 사슬은 각각 가변부위와 일정부위로 이루어져 있으며 가변부위가 항원결합 부위를 만듭니다.

 

면역글로불린과 T 세포 수용체 가변부위의 아미노산 서열 차이가 서로 다른 항원에 특이적인 결합부위 다양성을 만듭니다. 이것이 결과적으로 서로 다른 병원체에의 특이성을 만듭니다. 이러한 특이성의 결과로 하나의 병원체에 대해 만들어진 적응면역반응은 다른 병원체에 대한 면역력을 제공하지 않습니다. 예를 들어 홍역에 대한 반응으로 만들어진 항체는 홍역 바이러스에는 결합하지만 인플루엔자 바이러스에는 결합하지 않습니다. 반대로 인플루엔자에 특이적인 항체는 홍역 바이러스에 결합하지 않습니다.

 

항체의 일정부위는 식세포와 다른 염증세포의 세포 표면 수용체에 결합하는 부위와 보체 단백질(complement protein)과 결합하는 부위를 가지고 있습니다. 따라서 분비된 항체는 분자 어댑터 또는 연결다리로 작용합니다. 항체의 한쪽 끝은 병원체에 결합하고 다른 쪽 끝은 효과세포 또는 효과분자에 결합하여 병원체를 파괴할 수 있습니다. T 세포 수용체와는 다르게 면역글로불린의 경우에는 몇 가지 서로 다른 일정부위 종류가 있습니다. 이들은 분비된 항체에서 서로 다른 효과기작을 일으키고 우리 몸의 각기 다른 부위로 항체를 운반하는 역할을 합니다.

4. 정리

B 세포와 T 세포의 수용체:

• B 세포 수용체는 면역글로불린이라고도 불리며, B 세포 표면에 발현됩니다.
• T 세포 수용체는 단지 세포 표면 인식분자로 발현되며, 용해된 형태는 없습니다.

면역글로불린과 T 세포 수용체의 역할:

• B 세포 수용체는 병원체와 결합하여 B 세포의 병원체 인식 수용체로 작용하며, 효과 B 세포는 항체를 분비합니다.
• T 세포 수용체는 항원을 인식하고, 특히 세포 표면에 발현되어 다양한 항원에 반응합니다.

면역글로불린과 T 세포 수용체의 특이성:

• 항원은 거대분자, 바이러스 입자 등을 포함한 모든 분자를 가리킵니다.
• 면역글로불린과 T 세포 수용체는 항원에 대해 특이성을 가지며, 다양한 화학구조를 인식할 수 있습니다.

면역글로불린과 T 세포 수용체의 구조:

• 면역글로불린은 중쇄와 경쇄로 이루어져 있으며, 각각의 중쇄와 경쇄는 가변부위와 일정부위를 가지고 있습니다.
• T 세포 수용체는 α 사슬과 β 사슬로 이루어져 있고, 가변부위가 항원결합 부위를 형성합니다.

면역글로불린과 T 세포 수용체의 다양성:

• 가변부위의 아미노산 서열 차이로 인해 항원에 특이적인 결합부위 다양성이 만들어집니다.
• 이로 인해 특정 병원체에 대한 적응면역반응은 다른 병원체에 대한 면역력을 제공하지 않습니다.

항체의 기능:

• 항체는 병원체에 결합하여 파괴하는 역할을 합니다.
• 일정부위는 식세포와 다른 염증세포의 세포 표면 수용체에 결합하고, 보체 단백질과도 결합합니다.
• 이로 인해 항체는 분자 어댑터로 작용하여 다양한 효과기작을 수행합니다.

 

참고문헌- 면역학 3판, 라이프사이언스