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- 박테리아가 면역 체계로부터 숨길 수 있는 일종의 마법 망토 역할
- 시알산은 인간 조직에서 매우 일반적.
- 박테리아는 말 그대로 TRAP 운반체로 이를 수집해 세포벽에 통합할 수 있다

세균막 수송체는 병원체가 면역 체계에서 숨도록 도와준다.

막을 가로질러 세포로 물질을 수송하는 것은 특정 막 수송 단백질과 연결돼 있다. 본 대학 병원(UKB)과 본 대학의 연구원들은 국제 팀과 협력하여 완전히 새로운 종류의 막 수송체의 분자 구조를 밝히는 데 성공했다. 

▲ a. 지질 나노디스크에서 Mb3와 복합된 HiSiaQM의 3D 재구성(등고선 수준 0.384). 나노디스크의 지도는 지질 이중층의 상대적 위치를 표시하기 위해 투명한 회색으로 오버레이되었다. 선택된 2차 구조 요소가 표시된다. 개별 도메인과 해당 색상 코드는 패널(b)에서 식별된다. b HiSiaQM의 토폴로지 다이어그램. c (a) 및 (b)에서와 같은 색 구성표로 HiSiaQM의 만화 표현. 2차 구조 요소가 표시된다. (출처: 관련논문 Structural and mechanistic analysis of a tripartite ATP-independent periplasmic TRAP transporter / nature communications)

모든 세포와 마찬가지로 박테리아도 세포막으로 둘러싸여 있다. 

이 얇은 지방층은 세포의 영양소, 유전 물질 및 단백질을 함께 유지해 생존할 수 있도록 한다. 예를 들어 세포의 빌딩 블록 역할을 하는 영양소나 분자는 막을 통과할 수 있어야 한다. 그렇지 않으면 박테리아는 말 그대로 굶어 죽을 것이다. 

 

이를 위해 세포는 소위 막 수송체를 사용한다. 이들은 세포막에 앉아 복잡한 움직임으로 막 장벽을 가로질러 물질을 운반하는 단백질 분자다. 소위 TRAP 수송체는 헤모필루스 인플루엔자 또는 비브리오 콜레라와 같은 병원체가 세포막을 가로질러 시알산이라고 하는 작은 당 분자를 이동시키는 것을 돕는다. 시알산은 인간 조직에서 매우 일반적이며 박테리아는 말 그대로 TRAP 운반체로 이를 수집해 세포벽에 통합할 수 있다. 본 대학의 과학자인 그레고르 하겔뤼켄(Gregor Hagelueken) 박사는 "박테리아가 면역 체계로부터 숨길 수 있는 일종의 마법 망토 역할을 한다"고 말했다.

일터에서 박테리아 화물 엘리베이터 

UKB의 구조 생물학 연구소에 있는 Hagelueken의 작업 그룹의 연구원들은 수송체의 구조를 해독하기 위해 저온 전자 현미경으로 알려진 것을 사용했다. 박사 후 연구원인 마틴 페터(Martin Peter)는 "우리의 결과는 TRAP 수송체의 구조를 해독하려는 시도가 약 20년 동안 이루어졌기 때문에 진정한 돌파구를 보여준다"고 말했다. 그는 "거대한 임무가 완수됐다는 것이 분명했던 순간을 기억한다. 그 순간 우리는 TRAP 수송기를 처음으로 보았다. 단백질이 어떻게 작용하는지 즉시 우리에게 명확해졌다. 그것은 엘리베이터처럼 멤브레인을 위아래로 움직인다”고 설명했다. 

(Nature Communications, 2022; doi: 10.1038/s41467-022-31907-y)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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