분야
hwp-기존 면역계의 보완책에 대한 proposal-
Ⅰ. 들어가며
Ⅱ. 면역계의 전반적인 Remodeling
1. DNA scanning system의 도입
2. 새로운 면역세포-H cell(호식세포:phagophill)의 도입
Ⅲ. 기존 면역계의 문제해결을 위한 대안
1. 과민반응
2. 암
3. 자가면역질환
4. 수동면역의 능동면역화
Ⅳ. 맺으며
새로운 면역체계
-기존 면역계의 보완책에 대한 proposal-
12조: 출석번호 90번~97번
Ⅰ. 들어가며
우리 몸의 면역계는 거의 완벽하다는 찬사를 받을 정도로 정교하게 구성되어 있다. 그러나 간혹 면역계의 올바르지 못한 작동으로 질병이 유발되기도 한다. 과민성반응, 암, 자가 면역질환 등이 그 대표적 사례가 되겠다. 이 보고서에서는 새로운 면역체계를 구축함에 있어, 기존의 면역계를 기반으로 하되 위와 같이 문제시되는 사례들을 보완하는 방향으로 보다 완벽한 면역체계를 구현해보고자 한다. 따라서 우선 면역계 전체에서 보완되어야 할 점들을 짚어보고, 보다 구체적으로 기존의 면역계가 해결하지 못한 문제점들을 해결해보도록 하겠다.
Ⅱ. 면역계의 전반적인 Remodeling
1. DNA scanning system의 도입
virus 감염에 의한 질병이나 암의 발생은 주기적인 DNA scanning을 통해 예방할 수 있다. 그러나 전체 DNA를 scan하는 것은 시간이나 에너지 측면에서 비효율적일 수 있다. 따라서 효율성을 기하기 위해 DNA size를 감별하는 방식을 도입하여 scanning의 효과를 취할 수 있다. 즉, 복제된 이후에는 size가 감소되는 telomere를 제외한 나머지 부분에서의 virus의 유전자 삽입에 따른 DNA size의 증가를 check하는 것이다. 이 때, DNA의 일정 위치에 methyl기와 같은 marker를 만들고 marker 주변을 주기적으로 check하도록 한다. 부가적으로, DNA 분열속도를 확인하여 virus와 암세포와 같이 DNA 분열하는 시간이 짧은 경우에 check가 가능하게 하는 시스템도 함께 작동시킴으로써 보다 효율적으로 DNA scanning의 효과를 얻도록 한다.
그러나 면역에 중추적인 역할을 하는 면역세포들의 경우는 전체 DNA를 scan하는 방식을 택해 정확성을 기할 필요가 있다. 이 경우, 정상 DNA sample을 특정 부위에 spore의 형태로 저장하거나 복제에 사용되는 핵 이외에 DNA sample의 저장 목적으로 사용되는 또 하나의 핵 안에 저장한다. 따로 저장되어 있는 이 DNA sample과 대조하여 이상이 발견되면, mechanoreceptor 등에 의해 signal transduction이 작동하여 전체 DNA를 scan하는 시스템이 활성화되게 하는 것이다. scanning system을 따로 만드는 방식이 까다롭다면, polymerase가 정상 DNA sample을 기억하여, 복제하는 과정에서 check하는 방식을 이용할 수도 있을 것이다.
2. 새로운 면역세포-H cell(호식세포:phagophill)의 도입
비자기(nonself)임이 인지된 외부항원을 즉각적으로 제거하는 것은 면역 반응에서 매우 중요한 문제이다. 자기/비자기의 구분은 기존의 면역 시스템을 그대로 활용하되, 외부항원을 즉각적으로 제거하는 능력을 갖춘 새로운 면역세포인 H cell을 도입한다면 알러지와 같은 과민반응은 물론 전반적인 면역계의 능률을 높일 수 있을 것이다. 외부 단백질이 체내로 유입되면 Th2 cell이 활성화되어 B cell은 그 항원에만 특이적으로 작용하는 IgE를 생성한다. IgE의 농도가 높아진 부위를 외부항원이 있는 곳으로 인식한 H cell은 그 곳으로 가서 IgE의 항원인식부위를 alginate impression 과 같이 본떠서 그와 같은 구조를 가진 새로운 항체를 만든다. H cell이 만든 항체는 2개의 부분으로 구성되어 있는데, 하나는 항원을 인식하는 부위이고 다른 하나는 catalytic activity가 있는 부분이다. catalytic activity가 있는 부위는 어떤 단백질이든 자를 수 있는 칼과 같은 것이다. 이 부분이 작동을 해서 외부항원을 산산조각내고 그 조각은 H cell이 포식작용을 통해 제거한다. 이 칼의 작동은 세포가 활성화되고 IgE를 본뜬 항체가 만들어지고 거기에 항원이 결합하면 활성화 되는 구조로 만든다. 그래야 필요하지 않을 때 비 특이적으로 작용해 다른 단백질을 손상시키는 것을 막을 것이다.