핵심 해설
이 문제는 면역학의 핵심 방어 체계인
보체계(Complement System)의 활성화 경로와
C3 전환효소(C3 convertase)의 구성 성분을 묻고 있어요. 보체 활성화 경로는 크게
고전 경로(Classical pathway),
렉틴 경로(Lectin pathway),
대체 경로(Alternative pathway)로 나뉘며, 세 경로 모두 C3 전환효소를 형성하여 공통의 후속 작용을 유발하는 것이 특징이에요.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 보체 단백질은 대부분 비활성 효소 전구체 형태로 혈중에 존재하다가, 활성화되면 특정 부위가 절단되어 작은 조각과 큰 조각으로 나뉘어요. 일반적으로 'a'는 작은 절편(small fragment), 'b'는 큰 절편(large fragment)을 의미하지만,
혼동 주의! C2 성분은 예외적으로 큰 절편이
핵심! C2a로 명명되고, 이것이 C4b와 결합하여 C3 전환효소(C4b2a)를 형성해요.
정답 근거 (Answer Rationale):
1.
고전 경로(Classical pathway): 항원-항체 복합체가 C1qrs에 결합하면 C1s가 활성화되어 C4와 C2를 절단해요. C4는 C4a(작은 절편)와 C4b(큰 절편)로, C2는 C2b(작은 절편)와
C2a(큰 절편)로 나뉩니다. 이후 C4b와 C2a가 결합하여
C4b2a (C3 전환효소)를 형성하므로 ㄱ은
C2a입니다.
2.
렉틴 경로(Lectin pathway): 미생물 표면의 만노스(Mannose) 잔기에 MBL(Mannose-Binding Lectin)이 결합하면 MASP-2가 활성화되어 고전 경로와 동일하게 C4와 C2를 절단해요. 따라서 C3 전환효소는 동일한 C4b2a이며, ㄴ 역시
C2a입니다.
3.
대체 경로(Alternative pathway): C3의 자연 가수분해로 생성된 C3(H₂O)나 다른 경로에서 생성된 C3b에
인자 B(Factor B)가 결합해요. 이후
인자 D(Factor D)가 인자 B를 절단하여 Ba(작은 절편)와
Bb(큰 절편)로 나누고, C3b와 Bb가 결합하여
C3bBb (C3 전환효소)를 형성하므로 ㄷ은
Bb입니다.
따라서 정답은
ㄱ: C2a, ㄴ: C2a, ㄷ: Bb인 1번이에요.
오답 분석 (Distractor Analysis):
혼동 주의! ②, ③, ⑤번은 C2의 절편 명명법을 혼동한 경우예요. C2는 예외적으로 큰 절편이 'a'이고 작은 절편이 'b'입니다. C2b가 아닌 C2a가 효소 복합체를 구성합니다. C2b는 작은 절편으로 혈중으로 유리되어 키닌(Kinin) 유사 활성을 가지며 혈관 투과성을 증가시켜요.
혼동 주의! ④번은 대체 경로의 인자 B 절편을 혼동한 경우예요. 인자 B는 인자 D에 의해 Ba와 Bb로 절단되며, 큰 절편인 Bb가 C3b와 결합하여 C3bBb를 형성합니다. Ba는 작은 절편으로 억제 작용을 나타내요.
연관 개념 정리 (Related Concepts):
모든 경로는 C3 전환효소를 형성한 후 C3를 C3a와 C3b로 절단하여 공통의 후속 경로로 이어져요. 이후 생성된 C3b가 기존의 C3 전환효소(C4b2a 또는 C3bBb)와 결합하면
C5 전환효소(C5 convertase)인
C4b2a3b 또는
C3bBb3b가 형성되어 후기 보체 성분(C5b-9, 막공격복합체(MAC))을 활성화합니다. 대체 경로 C3 전환효소(C3bBb)는 불안정하여
프로퍼딘(Properdin)에 의해 안정화됩니다.
개념 정리: 보체 활성화의 세 경로 모두 C3 전환효소를 형성하여 C3를 절단하는 것이 핵심이며, 고전 및 렉틴 경로는 동일한 C4b2a를, 대체 경로는 C3bBb를 사용합니다. C2a와 Bb가 각각의 경로에서 큰 절편이자 효소 활성 부위를 가지는 성분입니다.
한눈에 비교!:
| 구분 | 고전 경로 | 렉틴 경로 | 대체 경로 |
|---|
| C3 전환효소 | C4b2a | C4b2a | C3bBb |
| 큰 절편 (효소 활성) | C2a (예외 명명) | C2a (예외 명명) | Bb (일반적 명명) |
| 작은 절편 | C2b | C2b | Ba |
| 주요 활성화 인자 | 항원-항체 복합체 (IgG, IgM) | 미생물 표면 탄수화물 (Mannose 등) | 미생물 표면, C3b 자발적 가수분해 |
약리기전 포인트: C3a, C4a, C5a는 아나필락시스독소(Anaphylatoxin)로 작용하여 비만세포(Mast cell)와 호염기구(Basophil)의 탈과립을 유도하고 염증 반응을 촉진해요. 이들의 작용을 억제하는
C5a 수용체 길항제(C5aR antagonist) 등이 신약으로 개발되고 있어요.
암기 팁: "C2는 도서관을 거꾸로(2는 거꾸로) 간다!" — 대부분의 보체 성분은 큰 조각이 'b'이지만,
C2만큼은 예외적으로 큰 조각이
'a'라고 기억하세요. 대체 경로에서는
B 인자의
Big 조각이
Bb라고 연상하면 쉽게 외울 수 있어요!
국시 빈출 포인트: 보체 경로별 C3 전환효소의 구성 성분은 약사 국가고시 약리학 및 면역학 파트에서 단골 출제 주제예요. 특히 C2의 예외적인 명명법(C2a가 큰 절편)을 이용한 함정 문제가 자주 나오므로 주의해야 해요.
기출 변형 주의!: 단순한 구성 성분 암기 문제에서 나아가 "자가면역질환에서 보체 결핍 시 호발하는 질환"을 연결 짓는 문제(예: C1q 결핍 → 전신홍반루푸스(SLE), C3 결핍 → 심한 화농성 감염)나 "특정 보체 성분을 표적으로 하는 생물학적 제제"에 대한 문제로 변형되어 출제될 수 있어요.