세균의 같은 단백질이 식물과 사람 세포의 당 구조에 모두 붙을까요?

상세 설명

Burkholderia ambifaria는 대체로 식물의 뿌리 주변인 근권과 관련되어 있으며, 그곳에서 다른 미생물을 생물학적으로 억제한다. 이 세균은 서로 밀접하게 관련된 세균들의 집단인 Burkholderia cepacia 복합체에도 속한다. 이 복합체의 세균들은 면역저하 환자와 육아종성 질환 또는 낭포성 섬유증 환자에게 폐 감염을 일으킨다.

연구진의 이전 연구에서는 사람 상피의 푸코스가 폐 병원체의 렉틴과 부착인자의 빈번한 표적이라는 점을 보여주었다(Sulák 등, 2011, PLoS Pathog. 7, e1002238). 이번 실험실 연구에서 B. ambifaria의 유전체를 분석한 결과, BambL이 푸코스 결합 렉틴 후보로 확인됐다. 연구진은 87개 아미노산으로 이루어진 이 단백질을 재조합 방식으로 생산했고, 이 단백질이 푸코스가 붙은 올리고당에 결합하며 특히 αFuc1-2Gal 에피토프를 선호한다는 사실을 확인했다.

결정 구조 분석에서 BambL은 단량체당 푸코스 결합 부위 2개를 가진 삼량체로 결합하는 것으로 나타났다. 전체 구조는 Ralstonia solanacearum 렉틴처럼 올리고머화로 형성된 여섯 날의 β-프로펠러다. 이는 균류 Aleuria aurantia의 푸코스 렉틴처럼 연속된 도메인으로 형성된 구조와 다르다.

미세열량측정법으로 측정한 작은 푸코스화 글리칸에 대한 친화도는 매우 높았다(K(D) < 1 μM). BambL은 식물 세포벽 올리고당과 사람의 H형 2 및 루이스 Y 조직혈액형 올리고당에 동등한 효율로 결합했다. 인공 글리코스핑고지질 함유 소포, 사람의 침과 폐 조직을 이용한 결합 시험에서는 BambL이 폭넓은 푸코스화 에피토프를 인식할 수 있음을 확인했다. 다만 비분비형 개인의 생물학적 물질에 대한 친화도는 더 낮았다.