主組織適合複合體/ major histocompatibility complex(MHC)
1. 개요
주조직 적합 복합체(主組織 適合 複合體, major histocompatibility complex, MHC)는 면역계에서 작용하는 'MHC 분자(MHC molecule)'를 암호화하는 유전자 자리이다.2. MHC 유전자
| 주조직적합복합체 |
| 사람의 HLA 유전자와 쥐의 H2 유전자 |
HLA complex의 구조.
3. MHC 분자
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| MHC 분자의 구조 모식도 | MHC 분자에 결합하는 펩티드 구조 |
3.1. 제1형 MHC 분자
| 제1형 MHC 분자의 구조 |
몸에 있는 모든 세포는 면역 특별구역에 있는게 아닌 이상 자기항원을 부숴서 표본을 세포 밖에 전시하게 되는데, 이때 전시하려고 내미는 손이 바로 MHC class I. 세포가 바이러스나 박테리아 등의 침입을 받을 경우 세포 안의 바이러스나 박테리아 단백질이 MHC class I에 전시되게 되고, 이런 세포는 지나가던 면역세포가 발견해서 제거한다.
사람마다 복잡하게 변이가 있고, 장기이식 수술 시(특히 골수 및 간 기증시)에 조직 적합성이 맞다/안 맞다를 따지는 게 바로 이 MHC class I이다. 골수와 간은 혈구생성에 직접적으로 관여하기 때문에, MHC에 상관없이 교체를 하게 되면, 거기서 자라난 백혈구가 이식된 사람의 MHC를 항원으로 인식하고 온몸을 공격하게 된다. 내민 손에 담긴 항원을 보고 공격을 하지만, 내민 손이 내 손이 아닌것 같아 보이면 역시 공격을 하는 것이다.
3.2. 제2형 MHC 분자
| 제2형 MHC 분자의 구조 |
MHC class II는 일종의 용의자 수배전단 같은 존재이다. MHC class II는 침입자를 갈아먹는 항원 제시 세포(APC, Antigen Presenting Cell)에서 주로 발현되는데, APC들이 갈아먹은 병원체의 항원을 MHC II에 붙여서 전시해 놓으면 지나가던 T/B세포들 중에서 가지고 있던 수용체 중 항원을 인식하는 놈들이 활성화된다. 참고로 만들어진 T/B세포는 MHC class II를 어느 정도 인식이 가능해야 전시된 표본을 인식할 수 있고, 그렇다고 MHC자체를 항원으로 인식하면 곤란하기 때문에, MHC에 대해서 적당한 반응을 이끌어내는 항체를 가진 세포만 선별된다.
3.3. 제3형 MHC 분자
MHC class III도 있으나, class I, class II 분자에 비하여 면역계에서의 기능이 잘 알려져 있지 않다. 실제로 다른 MHC 단백질처럼 항원제시 과정에 관여하지 않는다. 면역에 관여하는 것은 소수이고 대부분은 신호 분자로서 작용한다. 밝혀진 바로는 종양괴사인자(TNF) 및 열 충격 단백질 과 같은 다양한 신호 분자에 대한 많은 유전자를 포함한다. 다른 MHC 단백질과 달리 MHC class III 단백질은 특히 간세포와 대식세포에서 생성된다.4. 기타
많은 생물들은 이 MHC를 냄새 형태로 감지하여 자신의 짝이 될만한 개체를 탐색하는 것으로 알려져 있다. 이는 인간도 예외는 아닌지라, 이를 뒷받침하는 많은 실험이 전세계 각국에서 이루어지고 있다. 결론부터 이야기한다면 조직 적합성과는 반대로, 또 웨스터마크 효과와는 별개로 생명체 자신이 보유한 MHC와 짝으로 삼고 싶은 개체가 보유한 MHC가 서로 불일치할수록 그 개체를 매력적으로 느낀다는 실험 결과들이 속속 나오고 있다. 이 과정에서 생명체 자신이나 그의 가족이 보유한 MHC를 냄새로 맡게 되면 매우 불쾌해하거나 부정적으로 느꼈다고 한다. 그러나 최신 고인용 메타분석 논문에 따르면, MHC 유사성은 인간의 이성 선택 과정에서 그 어떤 유의미한 연관성을 보이지 않는다고 한다.상술했듯이 MHC 때문에 신체 장기 이식자는 평생 면역억제제를 복용해야 하며, 이 과정에서 타 바이러스나 세균 감염에 취약해지는 상태가 발생할 수도 있다.
[1] HLA는 human leukocyte antigen의 약자이다.