LysRS 단백질 구조 변화→아나필락시스 분자 경로 자극
스페인 바르셀로나대 연구진, 미 알레르기 천식 면역학회지에 논문
(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 코로나19(신종 코로나 감염증) 백신의 접종 부작용 가운데 전문가들이 가장 걱정하는 게 아나필락시스(anaphylaxis)다.
이 경우 아나필락시스는 백신 구성 물질에 대한 급성 중증 알레르기 반응을 말한다.
혈압 저하, 호흡 곤란, 의식 소실 등이 빠르게 나타나 즉각 응급치료하지 않으면 사망에 이를 수 있다. 혈압 강하를 동반한 아나필락시스 쇼크는 특히 위험하다.
백신 같은 의약품 외에 특정 음식물이나 곤충의 독(毒)에 이상 반응을 보여도 아나필락시스로 이어질 수 있다.
mRNA를 조작해 만든 화이자와 모더나 백신의 경우 접종자 100만 명당 각각 11명, 2.5명꼴로 아나필락시스 반응이 보고됐다.
스페인 바르셀로나대 과학자들이 아나필락시스 발생에 관여하는 유전자와 함께 그 중증도를 제어하는 분자 경로를 찾아냈다.
이 발견은 장차 아나필락시스 고위험군 환자에게 적절한 예방 조치를 할 수 있는 길을 열 것으로 과학자들은 기대한다.
연구팀은 최근 '미국 알레르기 천식 면역학회지'에 관련 논문을 제출했다.
16일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 연구팀은 재발성 아나필락시스 쇼크 환자에게서 발견한 KARS 돌연변이 유전자에 주목했다.
이 환자는 말벌과(科) 곤충(Polistes dominula)의 독에 알레르기 반응을 보였다.
연구팀은 KARS 유전자 정보로 생성되는 LysRS 단백질의 비정상 기능 데이터와 환자의 임상 데이터를 연계해 돌연변이의 생화학적, 기능적, 구조적 특징을 분석했다.
LysRS 단백질은 이중적 기능을 하는 효소였다.
단백질 합성에 핵심 역할을 하면서도, 고(高) 친화성 면역글로불린 E(IgE) 수용체의 인산화 제어에 따라 MITF 전사 인자를 자극했다.
MITF는 면역계 비만 세포(mast cell)의 전(前) 염증성 매개 물질 전사에 관여했다.
백혈구의 일종인 비만 세포가 알레르기 반응으로 활성화하면 이런 매개 물질을 방출한다.
LysRS 단백질의 구조 변화가 신호탄 역할을 했다.
단백질의 구성하는 542번 아미노산이 프롤린(proline)에서 아르기닌(arginine)으로 교체되는 게 구조 변화를 가져왔다.
구조가 달라진 LysRS 단백질은 세포핵 쪽으로 이동하면서 단백질 합성에 관한 기능을 중단하고, 자극 결핍 상태에 있는 MITF 전사 인자를 활성화했다.
이런 경로를 거쳐 전 염증성 매개물질의 합성이 늘어나는데 알레르기 항원이 존재할 땐 비만 세포가 활성화해 아나필락시스 쇼크를 몰고 온다고 과학자들은 설명한다.
이 메커니즘에서 아나필락시스의 위중도는 IgE와 LysRS 단백질, MITF 전사 인자를 연결하는 신호 경로를 통해 조절됐다.
연구팀은 논문에서 "말벌의 독에 이상 반응을 보인 환자를 연구한 결과지만, 그 외의 아나필락시스 위험 환자를 미리 확인하는 데도 활용할 수 있을 것"이라고 강조했다.
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