율레스 호프만

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
이동: 둘러보기, 검색
율레스 호프만 (2011)

노벨상을 수상한 인물 또는 단체입니다.율레스 호프만(Jules A. Hoffmann, 1941년 8월 2일~ )은 룩셈부르크 태생의 프랑스 의학자·생물학자이다.


율레스 호프만(Jules A. Hoffmann)은 초파리(Drosophila) 연구를 통한 병원성 미생물에 대한 일차 방어수단인 선천적 면역(Innate immunity)에 대한 분자수준의 메커니즘(Molecular-level mechanism)과 그에 관련된 유전자와 그 발현 산물들을 밝힌 공로를 인정 받아 2011년 노벨 생리▪의학상을 수상하였다.

그는 초파리의 선천적 면역에 관련된 항균 펩타이드(Antimicrobial Peptides, AMPs)들의 식별(Identification)을 시도 했으며, 이 분자를 조절하는 경로를 밝히고, 곤충이 어떻게 감염을 인지하는지에 대하여 연구해왔다. 그는 주로 타겟 유전자에 돌연변이를 일으켜 초파리의 수명이 어떻게 달라지는지를 보면서, 감염이 되었을 때 빠르게 관여하는 일차 방어기작에 Toll이라는 수용체가 어떻게 감염 감지에 중요한 역할을 하는지를 밝혀냈다. 이를 포유류 시스템에 연결시켜 초기 TRL(Toll 유사 수용체 ; Toll-like receptor)의 연구까지도 이끌었다.

먼저 그는 미리 알려진 초파리의 Fat body cell이 분비하는 다양한 항균 펩타이드에 대한 정보를 토대로 그 경로를 밝히기 위한 연구를 했다. 처음 그들이 타겟으로 삼은 항균 펩타이드는 Diptericin이라는 물질이었다. Diptericin의 포로모터 부위를 이미 알고 있었기 때문에 Diptericin의 조절 경로에 NF-ΚB라는 전사인자가 관여한다는 것을 알고 있었다. 초파리의 NF-ΚB는 Dorsal이다. 그는 먼저 초파리가 감염될 때 Diptericin발현이 유도되고, 이 경로에 Toll이라는 수용체가 관련 되어 있다고 가정을 세웠다. 그리고, 곰팡이성감염을 통하여 Toll 돌연변이 초파리의 감염 유도 Diptericin 발현이 줄어드는지를 살펴봤다. 하지만, Toll 돌연변이 초파리는 여전히 곰팡이성 감염에도 Diptericin을 분비하고 있었다. 그들은 일단 첫 번째 세운 가설을 보류하고, 다른 항균 펩타이드 후보들 중 Toll 돌연변이 초파리에서 곰팡이성 감염에 의해 유도발현이 사라지는 물질을 찾아내게 된다. Drosomycin이라는 물질인데, 따라서 이 물질의 조절 경로에 Toll이 있을 것이라는 결론을 얻었다. 그리고, Cactus 돌연변이 초파리를 통하여 cactus가 Toll 관여 경로의 저해물질이라는 것과 diptericin의 조절 경로는 cactus에 의해 저해 받지 않는 다는 것도 알 수 있었다. 또한 검정세포주(black cell line)을 가지고도 연구한 실험에서, 이 세포주에서는 diptericin의 유도발현이 억제되지만, Toll에는 영향을 받지 않는, 다른 경로가 있음을 알아 내었다. 결과적으로, 두 가지의 다른 감염 유도 NF-ΚB 활성 경로가 존재 한다는 것을 알아낸 것이다. 하나는 그람 양성균과 곰팡이성 감염에 의해 drosomycin이 유도되는 Toll 관여 경로이고, 다른 하나는 그람 음성균에 의해 diptericin유도되는 IMD 관여 경로이다.

그리고, 이들 경로에 관여하는 나머지 물질들도 밝혔는데, Toll이 관여하는 경로에서는 먼저 곰팡이나 그람 양성균이 각각 GNBP(Glucan binding protein)과 PGRP-SA(peptidoglycan recognizing protein)에 의해서 인식 된 후, 단백질 분해 연쇄 과정을 거쳐 최종적으로 spaetzle이라는 단백질 조각이 리간드(ligand)로 작용해 toll에 붙어 NF-ΚB활성경로을 진행 시킨다. 이 과정은 toll에 간접적으로 인식되는 반면, IMD 관여 경로에서는 PGRP-LC가 직접적으로 세포막에서 그람 음성균의 신호를 인식해 나머지 NF-ΚB활성 경로를 진행시킨다. 선천적 면역 방어에 관여하는 AMPs, NF-ΚB, TAK1, TOLL은 해면동물에서부터 척추동물까지 존재하는 것으로 보아 선천성 면역과정은 매우 오래된 과정임을 알 수 있으며, 특히 초파리의 Toll 관여 경로의 연구에서 알아낸 Toll, MyD88, pelle kinase, NF-ΚB/Cactus는 초파리의 IMD 관여 경로나 포유류의 선천적 면역 시스템의 TLR(Toll-like receptor) 관여 경로, TNF 관여 경로에서 모두 유사체(analogue)들이 발견 되었으며, 포유류에서의 메커니즘도 초파리와 매우 유사함이 현재 알려져 있다.


바깥 고리[편집]