연구논문 | 강현아 교수, C. neoformans의 당사슬 구조에 의해 유도되는 숙주세포 사멸 기전 연구

강현아 교수 연구실 (분자시스템생물학 연구실)

Core N-Glycan Structures Are Critical for the Pathogenicity of Cryptococcus neoformans 

by Modulating Host Cell Death

mBio (12 May. 2020, IF=6.784, 상위 12.132%)

그림 1. C. neoformans의 N-당사슬 생합성 경로 (A)와 짧은 N-당사슬 구조를 가지는 alg3 mutant의 당구조 분석 (B)

- 분자시스템생물학 연구실의 강현아 교수님 연구팀(제1저자 탁은정)은 병원성 효모인 Cryptococcus neoformans 의 세포 표면의 당사슬(Glycan) 구조가 숙주 세포 사멸(host cell death)에 작용하여 병원성을 감소시킬 수 있음을 밝혀 국제 학술지 ‘mBio’에 게재하였음. 

- 병원성 미생물의 당사슬(Glycan) 구조 및 성분은 감염성 및 숙주와의 상호작용을 결정짓는 주요 요인이며 인체 감염성 효모인 C. neoformans 대상의 병원성과의 연계성 연구는 체계적으로 규명되지 않았음.

- 본 연구에서는 코어(core)형태 보다 길이가 짧은 N-당사슬을 지닌 C. neoformans 변이주의 경우 병원성이 거의 사라졌는데, 숙주세포와의 상호작용 과정 중 포식작용(phagocytosis), 식포 산성화(phagosome acidification), 세포벽 리모델링(cell wall remodeling)에서는 야생형과 거의 차이를 보이지 않는 반면 숙주 세포 분해를 일으키는 효율이 현저히 감소했음을 보여줌.   

- 본 연구에서 N-당사슬 생합성에 관여하는 유전자가 파쇄된 변이주는 짧아진 N-당사슬 구조(그림 1)로 인하여 숙주세포 사멸을 유도하여 숙주를 빠져나와 재감염하는 기작에 결함이 생겨서 병원성이 현저하게 감소되는 가능성을 제시함(그림 2).

- 본 연구에서 밝혀낸 숙주세포 사멸에 관여하는 당사슬 구조에 대한 정보는 병원성 효모 세포 표면 당사슬 구조와 숙주세포의 복합적 상호작용을 이해할 수 있는 중요한 기반을 제공하며 새로운 항진균제 및 백신 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대됨.