농촌진흥청(청장 정황근)은 소나 돼지 등 척추동물 몸에서 외부바이러스를 인식해 면역반응을 유도하는 '톨-유사 수용체8(TLR8)'의 활성 구조 특성을 밝혀냈다.

톨-유사 수용체8(TLR8)는 세포 안으로 침입하는 외부바이러스의 분자 유형을 분별해 면역반응을 활발하게 하며, 관련 단백질(인터페론1)) 발현을 증가시킨다.

주로 면역세포에서 발현하는 톨-유사 수용체8(TLR8)은 'M'자 형태로, 세포 바깥 영역에서 외부바이러스의 분자유형을 확인해 세포 내 신호전달과정으로 염증성 면역방어를 시작한다.

국립축산과학원은 연구를 통해 'M'자 형태의 '톨-유사 수용체8(TLR8)'의 세포 바깥 14번째와 15번째 아미노산 사이에 Z-루프가 공통적으로 삽입돼 있는 것을 확인했다.

톨-유사 수용체8의 세포바깥 영역은 동물종류에 따라 26개∼28개 아미노산의 규칙적인 구조(기능 모티프)로 돼 있는데 Z-루프가 외부바이러스를 인식하는 부위의 출입구 역할을 하고 있었다.

즉, Z-루프를 구성하는 아미노산의 배열 때문에 같은 외부바이러스를 인식하더라도 동물마다 톨-유사 수용체8(TLR8) 활성이 달라지며 면역 반응이 다르게 나타난다는 것을 확인했다.

이번 연구는 현재까지 알려져 있지 않은 동물의 톨-유사 수용체8(TLR8) 활성의 구조적 특성과 동물마다 특이적으로 존재하는 아미노산배열의 관련성을 밝히고, 면역기능증진 유용물질 연구의 새로운 목표 수용체를 발굴했다는 점에서 의미가 있다.

앞으로 외부바이러스의 특이적 패턴을 모방해 어린가축의 면역방어를 높일 수 있는 유용물질 탐색과 과활성 면역반응을 낮추는 저감 물질 개발에도 적용할 계획이다.

농촌진흥청 박응우 동물유전체과장은 “이번 연구결과를 활용해 가축 면역반응의 원리를 과학적으로 규명하고, 농가의 생산성과 소비자 안전에 직결되는 다양한 가축질병 치료제와 면역증강물질 개발에 보탬이 되도록 노력하겠다”라고 말했다.

이번 연구는 톨-유사 수용체8의 길항제들의 공통적 특성과 상호작용 분석을 통한 외부바이러스 저감물질 설계'라는 제목의 논문으로 '국제생물고분자학회지' 8월호에 실렸다.