코드 팩터

Cord factor
코드 팩터
Trehalose dimycolate.svg
식별자
3D 모델(JSmol)
  • CCCCCCCCCCCCCCCCC(C(CCCCCCC1CC1CC1CC1CCCCCC)C(=O)OC2C(C(CC3CO))o
특성.
C130H250O15
몰 질량 2053.415 g/102−1
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.
코드 팩터 또는 트레할로오스 디미콜레이트 분자.
형광현미경으로 본 코딩마이코박테륨결핵(H37Rv주)

코드 인자 또는 트레할로스 디미콜산염은 결핵균과 유사한 종의 세포벽에서 발견되는 당지질 분자이다.M.[1] 결핵세포의 외관에서 발견되는 1차 지질입니다.코드 인자는 M. 결핵 세포의 배열에 영향을 미쳐 M. 결핵 세포의 이름을 [2]부여합니다.제대 인자는 포유동물 세포에 치명적이며 숙주의 결핵 생존에 매우 중요하지만 [3][4]숙주의 외부에서는 그렇지 않습니다.코드 인자는 면역 반응에 영향을 미치고 육아종의 형성을 유도하며 종양 [5]성장을 억제하는 것으로 관찰되었습니다.항마이코박테리아제 SQ109는 TDM 생산 수준을 저해하고 이러한 방식으로 세포벽 [6]조립을 방해할 것으로 생각됩니다.

구조.

당분자 트레할로스(이당류)로 구성되며, 2개의 포도당 분자가 서로 연결되어 있다.트레할로스는 2개의 미콜산 [7][8]잔기로 에스테르화된다.2개의 미콜산 잔기 중 하나는 1개의 포도당의 6번째 탄소에 부착되고, 다른 하나는 다른 1개의 [7]포도당의 6번째 탄소에 부착된다.따라서 코드 팩터는 트레할로오스-6,6'-[7]디미콜레이트라고도 불립니다.미콜산 잔류물의 탄소 사슬은 발견되는 세균의 종류에 따라 길이가 다르지만, 일반적인 범위는 20~[3]80개의 탄소 원자이다.코드 팩터의 양친매성은 많은 코드 팩터 분자가 [3]근접해 있을 때 다양한 구조로 이어진다.소수성 표면에서는 자연적으로 결정성 단분자를 [9]형성한다.이 결정성 단분자는 매우 견고하고 단단하다;[10] 이것은 생물학에서 발견되는 다른 어떤 양친매보다 강하다.이 단층층은 또한 기름-물, 플라스틱-물,[1] 그리고 공기-물 표면에서도 형성된다.소수성 표면이 없는 수성 환경에서는 코드 팩터가 미셀을 [11]형성합니다.또한 코드인자는 M.결핵세포의 표면에서도 발견되는 리포아라비노만난(LAM)과 연동하여 비대칭 [1][12]양층체를 형성한다.이러한 성질은 코드 인자를 생성하는 박테리아가 길고 얽힌 필라멘트로 자라게 하고, 얼룩이 지고 현미경으로 볼 때 밧줄이나 코드 같은 모양을 갖게 합니다.[13]

독성의 증거

결핵균의 전자현미경 주사

다량의 코드 인자는 치명적인 결핵에서 발견되지만, 빈혈성 [1]결핵에서는 발견되지 않는다.또한 M. 결핵은 코드 인자 분자의 생성 능력이 [1]저하되면 그 독성을 잃는다.이것에 의해, M.결핵세포의 외부로부터 모든 지질을 제거하면,[14] 숙주내에서 세균의 생존이 감소한다.제대인자가 이들 세포에 다시 추가되면 결핵은 원래 [14]상태와 비슷한 속도로 생존한다.제대 인자는 생쥐의 결핵의 독성을 증가시키지만 [1]다른 감염에는 거의 영향을 미치지 않는다.

생물학적 기능

코드 팩터의 기능은 코드 팩터의 위치와 그 [15]구성에 따라 크게 좌우됩니다.코드 인자는 오일 용액을 주입할 때 해롭지만, 식염수 용액을 주입할 때는 그렇지 않기 때문에 이는 명백합니다.[15]코드 팩터는 [1]숙주의 방어로부터 결핵을 보호합니다.구체적으로 M. 결핵 세포 표면의 코드 인자는 M. 결핵 세포를 포함한 파고좀 소포와 그것들을 [5][16]파괴하는 리소좀 사이의 융합을 막는다.코드 인자의 개별 성분인 트레할로스 당과 미콜산 잔류물은 이러한 활성을 나타낼 수 없습니다. 코드 인자의 분자는 완전히 [5]온전해야 합니다.코드 인자를 표적으로 하는 에스테라아제 활성은 M. 결핵 [17]세포의 용해를 일으킨다.그러나 M. 결핵 세포는 이러한 융합을 막기 위해 아직 살아 있어야 한다; 코드 인자를 가진 가열된 세포는 [16]소화를 막을 수 없다.이것은 결핵으로부터 추가적인 분자가 필요하다는 것을 [16]암시한다.그럼에도 불구하고, 융접을 방지하는 코드 인자의 능력은 수화력 증가 또는 입체 [5]장애와 관련이 있다.코드 인자는 M. 결핵 세포의 표면에 유지되며, 지질 방울과 결합되어 단분층을 [15]형성합니다.그 후 코드 팩터는 단층 구조로 되어 있기 때문에 숙주 [18]생물에 치명적이거나 유해한 기능이 있습니다.대식세포는 코드 팩터의 단분자와 접촉하면 죽을 수 있지만 코드 팩터가 다른 [1]구성에 있는 경우에는 죽을 수 없습니다.코드 팩터의 단층 표면적이 증가함에 따라 그 [19]독성도 증가합니다.코드 팩터에 있는 탄소 사슬의 길이도 독성에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 사슬이 [20]길수록 독성이 더 높습니다.또한 피브리노겐은 코드 인자의 단분자에 흡착되어 생물학적 [21]효과의 보조인자로 작용하는 것으로 나타났다.

호스트 응답 및 사이토카인

실제로 다양한 반응은 숙주 세포에 코드 팩터가 존재하기 때문에 발생합니다.2시간 동안 코드 팩터에 노출되면, 마우스 게놈의 125개의 유전자가 상향 [22]조절된다.24시간 후에는 503개의 유전자가 상향 조절되고 162개의 유전자가 하향 [22]조절됩니다.코드 팩터가 작용하는 정확한 화학적 메커니즘은 완전히 알려져 있지 않습니다.그러나, [23]제대 인자의 마이콜산은 초기 감염에 대한 숙주의 면역 체계로부터의 반응을 이끌어내기 위해 사이클로프로필 수식을 거쳐야 할 가능성이 있다.또한 코드 팩터의 에스테르 결합은 독성 [24]효과에 중요하다.대식세포에서 [25][26]발견되는 Mincle 수용체에 의해 코드 인자가 인식된다는 증거가 있다.활성화된 Mincle 수용체는 궁극적으로 여러 개의 사이토카인을 [27][28]생성하는 경로로 이어진다.이러한 사이토카인은 염증 [29]반응을 촉진하는 사이토카인 생산을 더욱 촉진할 수 있다.Mincle 수용체를 통한 코드 인자는 또한 호중구의 유입을 유발하며, 이것은 또한 [30]소염성 사이토카인을 유발한다.그러나 MyD-88 단백질과 함께 톨라이크 수용체 2(TLR2)가 Mincle [22]수용체보다는 사이토카인 생성을 담당한다는 증거도 있다.

코드인자의 존재는 중요한 육아종 [16][27][31]형성에 중요한 염증성 사이토카인 인터류킨-12(IL-12), 인터류킨-1 베타(IL-1β), 인터류킨-6(IL-6), 종양괴사인자(TNFα) 및 대식세포 염증성 단백질-2(MIP-2)의 생산을 증가시킨다.IL-12는 M. 결핵에 대한 방어에 특히 중요합니다. M. 결핵이 없으면 M. 결핵이 [32][33]방해를 받지 않고 퍼집니다.IL-12는 T세포와 NK세포를 통해 더 많은 사이토카인 생성을 유발하고 성숙 Th1세포를 유도하여 [34]면역성을 유도한다.그런 다음 IL-12를 사용할 수 있는 상태에서 Th1 세포와 NK 세포는 간섭 감마(IFN-γ) 분자를 생성하고 그 [35]분자를 방출한다.IFN 분자는 대식세포를 [36]활성화한다.

대식세포가 제대인자에 의해 활성화되면 M.[15][37] 결핵세포 주변의 육아종에 배열될 수 있다.활성화된 대식세포와 호중구는 또한 육아종 [38]형성에 있어 혈관신생에 중요한 혈관내피성장인자(VEGF)의 증가를 유발한다.육아종은 T세포가 있든 없든 형성될 수 있으며, 이는 이물질형 또는 [36]과민성형일 수 있음을 나타낸다.이것은 코드 인자가 이물질 분자로 작용하거나 숙주가 이미 [36]면역된 경우 면역 체계로부터 해로운 반응을 일으켜 반응을 자극할 수 있다는 것을 의미합니다.따라서 코드 인자는 비특이적 자극성 또는 T세포 의존성 [36]항원으로 작용할 수 있다.육아종은 박테리아가 퍼지는 것을 막기 위해 결핵 세포를 감싸지만,[16] 또한 박테리아가 숙주에 남아 있게 한다.그러면 조직이 손상되어 탯줄 [39]인자와 함께 병이 더 전염될 수 있습니다.또는 활성화된 대식세포는 [40]감염을 제거하기 위해 반응성 질소 중간체를 통해 M. 결핵세포를 죽일 수 있다.

육아종 형성을 유도하는 것 외에 IL-12 및 IFN-γ에 기인하는 활성화된 대식세포는 종양 [41]성장을 제한할 수 있다.또한 코드 팩터의 TNF-α 생성(카섹틴이라고도 함)은 호스트 [42][43]내에서 캐시샤, 즉 체중 감소를 유도할 수 있습니다.코드 인자는 또한 숙주의 NADase 활성을 증가시켜 NAD를 낮춥니다.[3] 따라서 NAD를 필요로 하는 효소는 활성을 감소시킵니다.따라서 코드 인자는 미토콘드리아 [3]막의 산화적 인산화와 전자전달망을 방해할 수 있다.쥐에서 코드 인자는 아포토시스를 통해 흉선의 위축을 일으키는 것으로 나타났으며, 토끼에서도 마찬가지로 흉선과 비장의 위축이 발생했다.[44][45]이 위축은 육아종 형성과 함께 발생하며 육아종 형성이 교란되면 [45]위축의 진행도 교란된다.

과학적 응용 프로그램 및 용도

M. 결핵에 의한 감염은 여전히 세계적으로 심각한 문제이며, 코드 인자에 대한 지식은 이 [23]질병을 통제하는데 유용할 수 있다.예를 들어 락토페린으로 알려진 당단백질은 코드 [46]인자에 의해 야기되는 사이토카인 생성 및 육아종 형성을 완화할 수 있다.그러나 코드 인자는 모든 병원성 당지질을 위한 유용한 모델로 작용할 수 있으며, 따라서 그것은 독성 [11][47]인자로서의 그 이상에 대한 통찰력을 제공할 수 있다.끈 인자로 덮인 소수성 구슬은 그러한 연구를 위한 효과적인 도구입니다; 그것들은 결핵 [11][47]세포로부터 끈 인자에 대한 유기체의 반응을 재현할 수 있습니다.코드 팩터 비즈는 쉽게 생성되어 연구용 유기체에 적용되며,[47] 그 후 쉽게 회수된다.

물 유제를 통해 코드 팩터 리포좀을 형성할 수 있습니다. 이러한 리포좀은 무독성이며 활성화된 [48]대식세포의 안정적인 공급을 유지하기 위해 사용될 수 있습니다.IL-12와 IFN-γ는 [49]종양의 성장을 제한할 수 있기 때문에 적절한 통제 하에 있는 코드 인자는 잠재적으로 암 투병에 유용할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

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