고전경로와 대체경로가 공통으로 활성화한 뒤 세균 세포막에 구멍을 만드는 막공격복합체의 구성은?

보체 C5가 분해된 뒤 C5b에 C6, C7, C8, C9가 차례로 결합해 막공격복합체를 만들고 표적 세포막을 손상한다.

보기 해설

보기 1번의 C1q·C1r·C1s는 고전경로(classical pathway)의 개시 단계에서 항원-항체 복합체나 병원체 표면을 인식하는 C1 복합체 구성 성분이다. 보기 2번의 C2a·C4b는 고전경로와 렉틴경로에서 형성되는 C3 전환효소(C3 convertase)이며, 보기 3번의 C3b·인자 B는 대체경로(alternative pathway)의 C3 전환효소 구성 성분이다. 보기 4번의 인자 H·인자 I은 보체 활성을 억제하는 조절 단백질로, 막공격복합체 형성과는 반대 작용을 한다. 이들은 모두 보체 활성화 연쇄반응의 상위 단계에 관여할 뿐, 최종적으로 세균 세포막에 구멍을 뚫는 막공격복합체 자체를 구성하지는 않는다.

정답 해설

정답은 5번 C5b·C6·C7·C8·C9이다. 막공격복합체(Membrane Attack Complex, MAC)는 고전경로, 렉틴경로, 대체경로 모두에서 공통적으로 C5 전환효소(C5 convertase)가 C5를 절단하여 생성된 C5b로부터 조립이 시작된다. 근거 자료^[1]에 명시된 바와 같이, 다섯 종류의 혈장 단백질인 C5b, C6, C7, C8, C9이 단계적으로 조립되어 MAC을 형성하며, 이것이 표적 세포막에 삽입되어 세포 용해(lysis)를 일으킨다. 근거 자료^[3]과 ^[4]에서도 MAC 공극(pore)은 혈청 내 보체 단백질이 세균 표면에서 활성화되면서 C5가 C5b로 전환되고, 이것이 C6, C7, C8 및 여러 복사본의 C9과 함께 조립되어 세균 외피를 손상시키는 구조임을 동일하게 기술하고 있다.

조립 과정을 구체적으로 살펴보면, 먼저 C5b가 C6 및 C7과 결합하여 C5b-7 복합체를 형성하고, 이것이 세균 세포막의 지질 이중층에 부착한다. 이후 C8이 결합하여 C5b-8 복합체가 만들어지면, 막을 관통하는 초기 채널이 형성되기 시작한다. 마지막으로 여러 분자의 C9이 모여 중합(polymerisation)되면서 직경 약 10 nm의 원통형 관통 공극이 완성된다. 근거 자료^[1]은 CD59가 초기 C5b-8 복합체에 결합하여 C9의 모집과 중합을 막음으로써 용해성 공극 형성을 억제한다고 설명하고 있는데, 이는 C9이 최종적인 공극 형성에 필수적인 구성 요소임을 방증한다. 근거 자료^[2] 또한 MAC이 세포막에 구멍을 내는 공극(pore)이며, 보체 단백질들로 조립된다는 점을 명확히 하고 있다.

국가시험에서는 각 보체 경로의 전환효소 구성 성분과 최종 MAC 구성 성분을 구분하는 문제가 빈출된다. 고전경로와 대체경로는 C3 전환효소의 구성(C4b2a vs. C3bBb)에서 차이가 있지만, C5 전환효소 단계 이후부터는 공통 경로로 진입하여 동일한 MAC을 형성한다는 점을 기억해야 한다. MAC의 구성 성분은 C5b부터 C9까지이며, 이 중 C9의 중합이 완전한 세포 용해에 결정적 역할을 한다.