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율레스 호프만
(Jules A. Hoffmann, 1941년(年) 8월(月) 2일(日) ~ )은
룩셈부르크
태생(胎生)의
프랑스
면역학자
,
생물학자(生物學者)
이다.
호프만은
노랑초파리
연구(硏究)를 통하여
병원성(病原性)
미생물(微生物)
에 대(對)한 일차(一次) 방어수단(防禦手段)인
선천적(先天的) 면역(免疫)
에 대(對)하여 연구(硏究)한 것으로 유명(有名)하다.
선천적(先天的) 면역(免疫)
의 분자(分子) 수준(水準) 메커니즘과 그에 관련(關聯)된
유전자(遺傳子)
및
발현(發現)
산물(産物)들을 밝힌 공로(功勞)를 인정(認定) 받아 2011년(年)
노벨 생리(生理)·의학상(醫學賞)
을 수상(受賞)하였다.
그는
노랑초파리
의
선천적(先天的) 면역(免疫)
에 관련(關聯)된
항균(抗菌) 펩타이드
들의 식별(識別)과 조절(調節) 경로(經路)를 밝히고,
곤충(昆蟲)
이 어떻게
감염(感染)
을 인지(認知)하는지에 대(對)하여
연구(硏究)
해왔다. 그는 주로(主로) 타겟
유전자(遺傳子)
에
돌연변이(突然變異)
를 일으켜 초파리(醋파리)의 수명(壽命)이 어떻게 달라지는지 관찰(觀察)하여
감염(感染)
이 되었을 때 빠르게 관여(關與)하는 일차(一次) 방어기작(防禦期作)에 Toll이라는 수용체(受容體)가 어떻게 작용(作用)하는지 밝혀냈다. 이를
포유류(哺乳類)
시스템에 연결(連結)시켜 초기(初期)
TLR
의 연구(硏究)를 이끌었다.
먼저 그는 미리 알려진
초파리(醋파리)
지방체(脂肪體)의 세포(細胞)가 분비(分泌)하는 다양(多樣)한
항균(抗菌) 펩타이드
에 대(對)한 정보(情報)를 토대(土臺)로 그 작용(作用) 경로(經路)를 밝히기 위해 노력(努力)하였다. 처음 그들이 타겟으로 삼은
항균(抗菌) 펩타이드
는
딥테리신(新)
(Diptericin)이라는 물질(物質)이었다.
딥테리신(新)
의
프로모터
부위(部位)를 이미 알고 있었기 때문에 조절(調節) 경로(經路)에
NF-κB
라는
전사인자(戰士人者)
가 관여(關與)한다는 것을 알고 있었다.
초파리(醋파리)
의
Dorsal
유전자(遺傳子)
에 의(依)해 발현(發現)되는 Dorsal 단백질(蛋白質)은
NF-κB
종류(種類)에 해당(該當)하였다. 그는 먼저 초파리(醋파리)가
감염(感染)
될 때 딥테리신(新) 발현(發現)이 유도(誘導)되고, 이 경로(經路)에 Toll이라는 수용체(受容體)가 관련(關聯) 되어 있다고 가정(家庭)을 세웠다. 그리고,
곰팡이성(性)
감염(感染)을 통하여 Toll 돌연변이(突然變異) 초파리(醋파리)의 딥테리신(新) 발현(發現)이 줄어드는지를 살펴봤다. 하지만, Toll 돌연변이(突然變異) 초파리(醋파리)는 감염(感染) 후(後)에도 여전히(如前히) 딥테리신(神)을 분비(分泌)하고 있었다. 그들은 일단(一旦) 첫 번째(番째) 세운
가설(假說)
을 보류(保留)하고, 다른
항균(抗菌) 펩타이드
후보(候補)들 중(中) Toll 돌연변이(突然變異) 초파리(醋파리)에서 곰팡이성(性) 감염(感染)에 의(依)해 유도발현(誘導發現)이 사라지는 물질(物質)을 찾아내게 된다.
드로소마이신
(Drosomycin)이라는 물질(物質)인데, 따라서 이 물질(物質)의 조절(調節) 경로(經路)에 Toll이 있을 것이라는 결론(結論)을 얻었다. 그리고,
Cactus
유전자(遺傳子)
돌연변이(突然變異) 초파리(醋파리)를 통하여 Cactus 단백질(蛋白質)이 Toll 관여(關與) 경로(經路)를 억제(抑制)한다는 것과
딥테리신(新)
의 조절(調節) 경로(經路)는 Cactus에 의(依)해 저해(沮害)받지 않는다는 것도 알 수 있었다. 또한 Black cells phenotype(Bc)
초파리(醋파리)
를 가지고도 연구(硏究)한 실험(實驗)에서 딥테리신(神)의 유도발현(誘導發現)이 억제(抑制)되지만 Toll에는 영향(影響)을 받지 않는 다른 경로(經路)가 있음을 알아내었다. 결과적(結果的)으로, 두 가지의 다른 감염(感染) 유도(誘導)
NF-κB
활성(活性) 경로(經路)가 존재(存在) 한다는 것을 알아낸 것이다. 하나는
그람 양성균
과
곰팡이성(性)
감염(感染)에 의(依)해
드로소마이신
이 유도(誘導)되는 Toll 신호경로(Toll pathway)이고, 다른 하나는
그람 음성균
에 의(依)해
딥테리신(新)
이 유도(誘導)되는 Imd 신호경로(Imd pathway)이다.
그리고, 이들 경로(經路)에 관여(關與)하는 나머지 물질(物質)들도 밝혔는데, Toll 신호경로(信號經路)에서는 먼저
곰팡이
나
그람 양성균
이 각각(各各) 펩티도글리칸 인식(認識) 단백질(蛋白質) SA(PGRP-SA)이나 그람음성균(音聲菌) 결합(結合) 단백질(蛋白質)(GNBP)에 의(依)해서 인식(認識)된다. 그 후(後)
단백질(蛋白質)
연쇄분해(連鎖分解) 과정(過程)을 거쳐 최종적(最終的)으로
초파리(醋파리)
의 Spaetzle 단백질(蛋白質)이
리간드
로 작용(作用)해 Toll에 붙어
NF-κB
활성경로(活性經路)가 진행(進行)된다. 이 과정(過程)은 Toll에 간접적(間接的)으로 인식(認識)되는 반면(反面), Imd 신호경로(信號經路)에서는 펩티도글리칸 인식(認識) 단백질(蛋白質) LC(PGRP-LC)가 직접적(直接的)으로
세포막(細胞膜)
에서
그람 음성균
의 신호(信號)를 인식(認識)해 나머지
NF-κB
활성경로(活性經路)를 진행(進行)시킨다.
선천적(先天的) 면역(免疫)
방어(防禦)에 관여(關與)하는
AMPs
,
NF-κB
,
TAK1
, Toll 단백질(蛋白質)은
해면동물(海綿動物)
에서부터
척추동물(脊椎動物)
까지 존재(存在)하는 것으로 보아,
선천성(先天性) 면역과정(免疫過程)
은
진화적(進化的)
으로 매우 오래된 과정(過程)임을 알 수 있다. 특히(特히) 초파리(醋파리)의 Toll 신호경로의 연구(硏究)에서 알아낸 Toll,
MyD88
, Pelle 단백질(蛋白質)(
키나아제
),
NF-κB
/Cactus는 초파리(醋파리)의 Imd 관여(關與) 경로(經路)나
포유류(哺乳類)
의
선천적(先天的) 면역(免疫)
시스템의
TLR
(Toll-like receptor) 관여(關與) 경로(經路),
TNF
관여(關與) 경로(經路)에서 모두 유사체(類似體)(analogue)들이 발견(發見) 되었으며, 포유류(哺乳類)에서의 메커니즘도 초파리(醋파리)와 매우 유사(類似)함이 현재(現在) 알려져 있다.
외부(外部) 링크
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