놀라운 기능! 세포 수준에서 행해지는 <유해물의 격리 제거 시스템>이란 (2/2)

놀라운 기능! 세포 수준에서 행해지는 <유해물의 격리 제거 시스템>이란 (2/2)

 

 

 

병원체 이외의 유해물도 꾸러미로

 

영양원의 확보나 대사회전에 작용하는 오토파지는 무작위로 세포성분을 분해한다. 한편 제노파지（xenophagy)는 선택적으로 병원체를 격리하는 <선택적 오토파지>이다. 실은 선택적 오토파지는 병원체만이 아니라 여러 가지 유해물에 대하여 일어난다는 것도 알았다.

예를 들면 부서진 오르가네라이다. 오르가네라의 하나인 미토콘드리아는 에너지를 만들어내는 소위 발전소이다. 여기에 구멍이 열리면 방사선동위원소는 나오지 않는데 활성산소라는 맹독의 물질이 새어서 세포가 죽거나 암이 생기거나 하여 극히 위험하다. 이런 구멍이 열린 미토콘드리아는 선택적 오토파지가 바로 처리해준다.

또 알츠하이머병이나 파킨슨병 등의 신경변성질환이라 불리는 병은 뇌의 세포에 단백질 덩어리가 막혀서 그 때문에 세포가 죽어서 일어난다. 뇌의 신경세포는 일생 동안 거의 바뀌지 않으므로 일단 죽으면 재생은 기대할 수 없다. 선택적 오토파지는 신경변성질환의 원인이 되는 단백질의 덩어리도 제거한다.

이처럼 선택적 오토파지는 <유해물의 격리제거>라는 병의 억제에 직결하는 주요한 역할을 맡고 있다. 이 <유해물의 격리제거>야말로 오토파지의 3번째의 주요기능이다.

기사 본문 참고

기대되는 새로운 연구의 진전

 

3회에 걸쳐서 오토파지의 주요한 기능 <영양원의 확보><대사회전><유해물의 격리제거> 등 3가지를 소개했다. 혹시 오토파지의 기능이 <영양원의 확보>만이라면 이 분야는 그다지 주목을 받지 못하였을 것이다.

기아상태에서의 영양원의 확보는 효모 등 단세포생물로서는 죽음을 피하기 위하여 매우 중요한 기능이다. 그러나 사람 등 다세포생물은 특정한 조직 속에 저장해둔 영양원으로 다소의 기근상태라면 견딜 수 있으므로 오토파지에 의한 영양원의 확보가 필요한 장면은 적다.

한편 대사회전 유해물의 격리제거는 특히 다세포생물로서는 중요해서 그것이 정상으로 움직이지 않으면 세포가 기능부전을 일으켜 병이 된다. 오토파지는 생활 습관병을 포함한 다수의 질환의 발증을 억제하고 있음을 알고 있다.

그런 때문에 많은 연구자가 흥미를 가지고 오토파지 분야가 급격히 커진 것이다.

오토파지는 면역반응에 필요한 항원제시(분해한 이물의 단편을 세포표면에 내놓아서 면역세포에 이물의 정보를 전하는 것)나 세포내의 물질을 세포외에 분비하는 등 수송기능을 가진다는 것을 알았다. 연구가 진행되면 달리도 새로운 기능이 발견될는지 모른다.

 

우연한 결부가 역사적 발견으로

 

오토파지에 의하여 세균 등 유해물의 격리제거가 행해지고 있다는 발견은 오사카대학치학부의 아마노(天野) 씨와의 공동연구에서 생겼는데 그 만남은 우연이지만 사람의 인연을 느끼게 하는 일이었다.

아마노 씨는 치주병의 발증이나 진행에 관련한 치주병균에 대해서 연구하는 중에 학술잡지에 게재되고 있던 어느 총설에 눈이 멎었다. 거기서 치주병균을 싼 오토파고솜의 현미경사진이 게재되어 있었다. 그래서 세균은 오토파고솜 속에 끄물끄물 살아있는 것이 아닌가 하고 고찰하였다.

아마노 씨는 그 때 처음으로 오토파고솜이라는 말을 알았던 것 같다. 흥미를 가지고 오토파지에 대해서 여러 가지를 조사했다.

같은 무렵 나도 같은 총설을 읽고 있었다. 세균이 오토파고솜의 속에서 증식하고 있는 것이 아닌가 하고 적혀있는데 그것은 거꾸로 세포가 세균을 죽이려고 하고 있는 것이 아닌가 하는 것이 나의 고찰이었다. 세균이 오토파고솜 속에 있다는 것에 흥미를 가졌는데 나는 세균 전문가가 아니다. 자신으로서는 실험할 수 없다고 기억으로만 담아두었다.

그래서 아마노 씨가 오토파지에 대하여 조사하고 있노라니 요시모리라는 자주 등장하는 데에 눈치를 챘다. 그 요시모리란 나이니까 아마노 씨의 비서의 이름도 요시모리였다.

요시모리란 성씨는 꽤 드물기 때문에 비서에게 <친척이 아닌지?>하고 물어보았다. 그러자 비서의 답은 <그것 남편입니다>. 곧 아마노 씨에게서 연락이 와서 공동연구가 시작되었다.

때때로 우연한 계기로 공동연구가 시작되고 생각지 않은 대 발견에 이르는 일이 있다. 아내 덕분에 『Science』라는 유명한 학술잡지에 논문이 게재되어 오토파지 연구의 역사에 남을 일이 되었다. 사람과의 만남이란 재미있는 것이다.*

 

해설자= 요시모리 다모쓰(吉森 保)（오사카대학대학원 교수)

요시모리 다모쓰(吉森 保, 1958년 9월 3일 - ）일본생물학자. 오사카대학 명예교수. 주된 업적은 포유류 오토파지의 분자구조와 생리기능 연구.

일본어원문=驚きの機能！細胞レベルで行われている「有害物の隔離・除去

출처=...https://gendai.ismedia.jp ›