항원수용체

항원수용체

 

B 세포와 T 세포 모두 다 표면에는 항원수용체를 가지고 있지만 구성은 서로 다르다. T 세포에 있는 수용체는 T 세포가 에피토프에 붙어서 계속 잘 진행된다면 그 에피토프에 의해 T 세포가 활성화되게 하며, 에피토프와 반응하게 된다. B 세포 위에 있는 수용체 또한 B 세포가 에피토프를 인지하여 에피토프와 반응하게 한다. 그러나 B 세포의 경우에는 B 세포가 많은 수의 수용성 수용체(soluble receptor)를 분비함으로써 반응이 끝을 맺는다. 이것이 항체이다.

 

 

항체

항체는 당단백질이다. 항체는 약 200개의 아미노산으로 구성된 2개의 동일한 가벼운 사슬(light chain, L 사슬)과 L 사슬 길이의 약 두 배인 두 개의 동일한 무거운 사슬(heavy chain, H 사슬)로 구성된다. H사슬과 L 사슬 N-말단 부위의 처음 100개 정도의 아미노산은 항체분자들마다 매우 다양하다. 그래서 이 부분을 가변부위(variable region)라고 한다. 똑같은 클론으로부터 나온 세포가 아니라면(심지어 똑같은 클론으로부터 나온 경우라 할지라도 그럴 수 있다)어떠한 2개의 B 세포도 정확히 똑같은 가변부위를 갖는 항체를 분비하지 는 않는다. 이런 아미노산 서열에서의 다양성은 특히 3개의 고가변부위(hypervariable region)에 의해 좌우된다. 항체의 3차 구조를 보면, 6개의 고가변부위(셋은 L 사슬에서, 셋은 H사슬에서)가 서로 포개어져 에피토프에 맞는 항체의 표면을 형성하는 것을 알 수 있다. 그러므로 에피토프들이 무한히 많은 종류와 서열로 존재하는 것에 대해 상보적인 항원 결합부위를 형성할 수 있는 것은 고가변부위가 다양하게 배열될 수 있기 때문이다. 

H 사슬과 L 사슬의 C-말단 부위로 갈수록 아미노산 서열의 차이가 별로 없어진다. 따라서 이 부위를 불변부위(constant region)라고 한다. 사람은 카파(kappa, k)와 람다(lambda, 入)라고 부르는 두 가지 다른 종류의 L 사슬을 가지고 있다. 또한 H 사슬에는 다섯 가지의 다른 종류가 있다. 이 다섯 종류가 다섯 가지의 다른 항체인 IgM, IgG, IgA, IgD, IgE를 만든다(그림 18.24). 다섯 가지의 H 사슬 각각은 나 x 의 L 사슬 중 특정한 것에 대해서 더 잘 결합되는 경향은 존재하지 않는다. 왜 다섯 가지의 항체가 필요한가? 다섯 종류의 항체가 각각 특정한 기능을 담당하는 것이 밝혀졌다. IgG 분자의 경우를 예로 들어보면 IgM 과는 달리 태반을 통해 모체에서 태아로 전달되어 태아에게 수동적 면역을 부여함을 알 수 있다. IgA 분자는 몸의 상피(上皮, epithelia)를 둘러싸서 그 경로로 들어오는 미생물에 대해 몸을 보호하는 역할을 한다.

 

각각의 항체분자는 두 가지의 역할을 수행한다. 첫째로 항원에 있는 에피토프를 인지하는 역할이고, 둘째로 항원에 어떤 작용을 하는 것이다. 항폐렴균성 항체가 폐렴쌍구균의 표면에 달라붙는 것이 하는 일의 전부라면 이 항체가 있는 것이 없는 것보다 별로 이로울 게 없다. 그러나 폐렴쌍구균에 달라붙게 되면 이 항체의 C-말단 부위가 식세포의 표면에 붙고, 항체로 둘러싸인 폐렴균은 식작용에 의해 먹히게 된다. 항체의 가변부위는 에피토프를 인지하는 역할을 담당한다. 그 반면에 불변부위는 유용한 반응을 촉진하는 역할을 담당한다. 즉 가변부위는 범인을 잡고, 불변부위는 집행을 한다고 비유할 수 있다.

 

 

T 세포의 항원수용체

대부분 T 세포의 항원수용체는 알파(alpha, a)와 베타(beta, B) 사슬이라고 부르는 2개의 횡단 막단백질로 구성된다. 항체와 마찬가지로 각각의 항원수용체는 가변적인 N-말단 부위(에피토프와 결합하는 역할)와 불변적인 C-말단 부위를 가지고 있다. 하나의 T 세포에 있는 a, B 항원수용체들은 동일하지만 인체의 T 세포 전체는 약 10개의 서로 다른 에피토프에 대해 특이성을 나타낸다. 항체와 마찬가지로 각 사슬의 N-말단 부위는 같이 작용해서 에피토프에 결합하는 부위를 형성한다. 어떤 T 세포의 경우는 항원수용체가 2개의 서로 다른 종류의 횡단 막 단백질인 / 와 8 사슬로 구성된다. 이런 세포의 기능에 대해서는 아직 밝혀진 바가 없다.