생활 면역 – 항체의 구조, 종류, 수명, 유전자, 생산기관, 작용은 어떠한가?

2) 항체의 유전자, 생산기관, 작용

허억 | 기사입력 2021/06/07 [13:57]

생활 면역 – 항체의 구조, 종류, 수명, 유전자, 생산기관, 작용은 어떠한가?

2) 항체의 유전자, 생산기관, 작용

허억 | 입력 : 2021/06/07 [13:57]

▲ 허억 명예교수(건국대학교 의학전문대학원 면역학교실)     ©

항체는 병원체의 감염을 막아 우리 몸을 보호해 주는 주요한 면역단백질이며 일반 다른 단백질과 다른 유전법칙을 가지고 있다. 일반 단백질은 “하나의 단백질 하나의 유전자”라는 법칙에 의해 유전자가 존재하는데 반해 항체는 이 법칙을 따르지 않는다. 이 세상에는 수많은 병원체가 우리들을 호시탐탐노리고 있어도 우리가 건강하면 큰 무리 없이 생명을 부지할 수 있는 이유는 우리 몸에 항체를 비롯한 많은 면역물질들이 생산되어 우리 몸 전신을 돌면서 병원체를 살해하기 때문이다. 일반적으로 단백질은 다양한 기관, 효소, 호르몬 등 신체를 이루는 주성분으로 몸에서 물 다음으로 많으며 에너지원으로는 아주 드물게 사용된다(생화학백과). 에너지원으로 주로 사용되어지는 물질은 탄수화물과 지방이다. 이 탄수화물과 지방이 에너지로 사용되어지지 않고 몸에 과도하게 축적되면 각종 성인병을 유발한다.

 

“하나의 단백질 하나의 유전자”라는 법칙을 따르지 않는 항체는 일반 단백질과 달리 2번 14번 22번 염색체에 흩어져 있는 3개의 유전자에 의해 수많은 종류의 항체를 만든다. 이 3개의 유전자가 무슨 재주로 수많은 종류의 항체를 만들 수 있을까? 이 질문에 대한 답은 이 분야에 종사하는 사람도 이해하기 어렵지만 간단히 설명하면 3개의 유전자 속에 많은 절편이 있고 이 절편들을 조합해 완전한 항체 유전자를 만들며 이외 염기첨가 절단 등 또 다른 많은 변수가 있기 때문이다. 이러한 일들은 B세포가 골수 조혈세포에서 여러 분화과정을 거처 성숙 B세포로 되는 과정이 있기 때문이다. 그러나 우리 몸 안의 항체를 제외한 모든 단백질은 한 종류의 단백질만 생산한다. 수많은 종류의 항체가 우리 몸 안에 존재해야 수많은 종류의 병원체를 막아 낼 수 있다. “한 종류의 항체 한 종류의 병원체 방어”라는 법칙에 의해 항체는 우리 몸을 보호한다.

 

조물주는 우리인간에게 일반 단백질과 달리 많은 종류의 항체를 만들 수 있도록 유전자를 설계해 놓았다. 유전자에 대해 이야기할 때마다 과자 만드는 과정을 예를 들어 쉽게 설명하곤 한다. 과자를 만들 때 모양 색깔 크기 성분 등에 따라 다양한 종류의 과자를 만들 수 있도록 과자 하나하나마다 설계도가 있어야 하듯이 하나의 단백질을 만들 때에도 하나의 암호화된 유전자설계도에 의해 만들어진다. 이러한 유전자 설계도가 조물주가 우리에게 준 신의 선물이다. 유전자가 정상적이지 못하거나 유전자가 발현과정에서 잘못되면 선천병인 유전병을 앓게 되고 평생을 힘들게 살다 생을 마감하게 된다. 유전자 설계도도 중요하지만 유전자가 전사 해독 과정에서도 문제가 생기면 큰 질병을 유발하게 된다. 여러 과정을 거쳐 만들어진 단백질은 길어야 몇 달 동안 자기 임무를 수행한 뒤 죽게 되고 죽은 단백질은 단백질 재료인 아미노산으로 분해되어져서 재활용되어지는 선순환과정을 밟게 되는 것이 우리 몸의 실체다. 우리 몸은 쓰레기 매립장도 소각장도 없기에 최대한 무엇이든지 그때그때마다 남김없이 재활용해야 된다.

 

유전자는 우리 몸 주성분 구성 물질인 단백질을 생산을 위한 설계도니까 잘 보존되어야 한다. 그래서 우리 몸 최소 단위 구성체인 세포의 깊숙한 핵 속에 아주 안전하게 잘 보관되어 있어야 한다. 중요한 신체부위가 잘 보호되어야 된다는 것을 예를 들어 본다면 뇌가 아주 중요하기에 단단한 두개골로 안전하게 보호되어야 하고 각종 혈액세포 원조인 조혈세포가 골수에서 발원되는 것도 안전을 담보해야 되기 때문이다. 조물주가 준 신의 선물인 유전자에 방사선, 화학물질 등에 의해 변화가 초래되어 문제가 생기면 죽거나 암이 생성되거나 각종 다른 질병에 시달리게 된다. 유전자를 우리가 쉽게 이야기하지만 매우 조심스러운 신성한 물질이며 이들에 의해 인생 질자체가 좌우된다. 우리 인간이 지능과 형태에 있어 다른 동물과 크게 다른 것은 유전자가 다르기 때문이지 별 다른 이유가 없다. 이종 동물간의 교잡에 의한 번식이 안 되는 이유도 유전자를 실고 있는 염색체가 다르기 때문이다. 이야기하다 보니 유전자에 대해 너무 광범위하게 이야기가 진행되었는데 유전자가 아주 중요하다는 것을 강조하다 보니 항체 유전자 이야기로부터 좀 벗어난 이야기를 많이 하게 된 것이니 양해하시기 바란다.

 

항체가 감염 병원체를 살해하는데 매우 중요하다 하는데 그러면 항체가 우리 몸 어디에서 만들어 지는가? 골수에 있는 B세포 유전자에서 만들어 진다. B세포는 골수에서 태어나서 여러 분화 성숙과정을 거처 골수 밖으로 나와 병원체를 만나 활성화 B세포로 성숙되고 이어 분화과정을 거처 형질세포와 기억세포로 분화된다. 형질세포는 1개월여 동안 항체를 분비하다 죽고 기억세포는 우리의 일생과 같이 오래 산다. 기억세포가 우리 몸에 존재하기에 병원체가 재감염 되더라도 큰 증세 없이 병원체를 살해한다. 예를 들어 십만 종류의 병원체감염이나 백신이 접종되었다면 십만 종류의 기억세포가 존재하는 것이 건강한 사람의 면역력이라 보면 된다. 건강하지 않은 사람은 병원체감염횟수와 백신접종횟수보다 적은 수의 기억세포 종류를 가질 수도 있으니 항상 건강을 유지해야 한다. 기억세포는 항체를 생성할 수는 없고 형질세포만이 항체를 생성할 수 있는 능력이 있기에 병원체가 감염할 때마디 기억세포는 형질세포와 기억세포로 또 분화된다.

 

우리도 태어나면서 부모들의 보호가 절실한 유아시절을 거쳐 어린이시절 청소년시절 거치면서 교육을 받아 성숙과정을 거쳐 사회에 나와 많은 쓴맛 단맛을 보면서 세상과 타협해 가면서 사회인으로 살아간다. 우리들의 성장과정과 마찬가지로 B세포도 골수에서 태어나서 성숙하고 분화하면서 교육받은 후 골수를 벗어나 우리 몸 전제를 돌면서 병원체를 찾아 성숙하고 분화되어 최종 분화단계인 형질세포와 기억세포로 된다. 형질세포는 열심히 우리들을 위해 희생 봉사하다가 길어야 한 달 정도 많은 날을 살지 못하고 생을 마감한다. 생을 마감해도 누구하나 애도하는 이 없고 축원하는 이 없다. 생을 마감한 후에도 자기 육신은 잘게 분해되어서 재활용되어진다. 이것이 불교에서 말하는 진정 생의 윤회인지도 모른다. 윤회가 나와서 하는 말인데 지하에 매장되어 있는 원유와 석탄은 아주 오래전에 동식물의 사체 위에 오랜 시간동안 퇴적물이 쌓이고 높은 압력과 열을 받아 부패되면서 만들어졌다는 학설이 있다. 동물의 사체 중에는 많은 인간의 조상들도 포함되어 있을 수도 있다는 것을 명심해야 한다. 귀신이 무서우니 하면서 사람시체를 포함한 동식물의 사체에서 나온 석탄 가스 휘발유 등을 보일러나 차 엔진에서 태우면서 사람을 포함한 동식물의 시체에서 나온 것이라고 생각하지 않는 우리들은 무서움을 초월한 초인적 인간인가 아니면 무지한 인간인가 한번 자문자답하고 싶디.

 

위에서 언급한 항체의 감염병원체 살해 작용 외 다른 작용에 대한 이야기는 지면이 부족해 다음 기회로 미루기로 하니 양해 바랍니다. 코로나19(COVID 19) 바이러스에 직접 감염되면 매우 위험하기에 이 병원체의 주요한 부위인 펩티드를 이용하거나 이 펩티드가 발현될 수 있도록 유전공학을 이용해 백신을 만들어 현제 사용하고 있다. 코로나19 확진자들은 매우 위험한 통증의 시간을 보냈지만 확진자 중 70% 내외정도 분들은 이미 항체를 가지고 있다고 생각한다. 백신접종이나 바이러스 감염이 다 항체를 생성하게 하는 것은 아니고 건강한 사람들의 70% 내외정도만이 생성되고 허약한 사람들은 이보다 훨씬 낮은 비율로 항체가 생성된다. 백신접종 후나 바이러스 감염 후에 항체가 생성되어도 바이러스가 재감염 될 수 있다는 것을 명심하기 바란다. 항체가 생성된 상태에서 재감염은 가벼운 통증만 주고 빨리 회복되니 걱정할 필요는 없다. 그러나 백신접종 후나 바이러스 감염 후 항체가 생성되지 않은 분들이 바이리스에 재감염 되면 약 10일 내외동안 많은 통증을 줄 것이며 극소수이지만 사망할 수도 있다. 코로나19가 우리에게 준 교훈은 평소 건강관리와 위생관리를 철두철미하게 해야 된다는 것이다. 우리 다 함께 이 어려운 난국을 슬기롭게 잘 극복하고 항상 건강하시기 바랍니다.

 
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