장독소

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[ enterotoxin ]

미생물(microorganism)이 방출하여 장관에 작용하는 단백질 외독소(exotoxins)를 장독소(enterotoxin)라고 한다. 장독소는 분자량이 작고, 수용성이며 대부분이 열에 불활성화된다. 장독소는 장벽(intestinal wall)의 점막세포의 막투과성을 변경시켜 세포에 독성을 나타내거나 세포를 사멸시킨다. 보통 장독소는 기공형성독소(pore-forming toxin)이다.

Vibrio cholerae에 감염된 소장 (출처: GettyImages-1059144626)

미생물이 방출하여 장관에 작용하는 단백질 외독소를 장독소(enterotoxin)라고 한다. 장독소는 장벽(intestinal wall)의 점막세포의 막투과성을 변경시켜 세포에 독성을 나타내거나 세포를 사멸시킨다. 일반적으로 오염된 음식이나 식수의 섭취로 획득하며 구토와 설사와 같은 식중독(food poisoning) 증상(Symptom)을 나타낸다. 식중독 미생물로 알려진 Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, 장내 병원체인 Vibrio cholerae, Escherichia coli, Salmonella Enteritidis를 포함하는 다양한 세균에 의해 생성된다.

장독소의 분류

장독소는 세균성 장독소, 바이러스성 장독소로 분류될 수 있다.

세균성 장독소

세균성 장독소는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 바실러스 세레우스균(Bacillus cereus), 콜레라균(Vibrio cholerae), 클로스트리디움 퍼프린젠스(가스괴저균, Clostridium perfringens), 대장균(Escherichia coli), Salmonella Enteritidis 와 같은 병원성(pathogenicity) 세균에 의해 생성된다.

바이러스성 장독소

로타바이러스(Rotavirus)는 영유아와 소아에게 심한 설사를 유발하는 바이러스이다. 로타바이러스는 11개의 분절로 되어있는 이중가닥 RNA로 구성된 바이러스 유전자(gene)를 가진다. 로타바이러스 유전자는 6개의 구조단백질(Structural Protein)(VP1, VP2, VP3, VP4, VP6, VP7)과 6개의 비구조단백질(Non-structural Protein)(NSP1-NSP6)를 암호화한다. 이 중에서 NSP4는 최초의 바이러스성 장독소로 칼슘의존적 신호전달경로를 통해 염화물 분비를 유도하는 장독소 역할을 한다.

콜레라독소

콜레라의 원인균인 콜레라균(Vibrio cholerae)에 의해 생성되는 장독소로 가장 많이 연구된 장독소이다. 콜레라균에 오염된 음식을 섭취한 경우 대부분의 콜레라균은 위산에 의해 사멸하고, 생존한 일부 콜레라균은 소장에 집락(colony)화하고 콜레라독소를 분비한다. 콜레라 독소는 AB독소로 한 개의 A 단위체와 5개의 B 단위체로 구성되어 있다. B 단위체는 소장상피세포의 세포질막에 있는 복합당지질인 강글리오사이드 GM1과 특이적으로 결합하여 A 단위체가 소장상피세포의 세포질 내로 잘 침투할 수 있게 한다. A 단위체는 소장상피세포 내로 침투하여 아데노신삼인산(ATP)을 고리형 아데노신일인산(cAMP)으로 전환하는 효소인 아데닐 사이클라아제(adenylate cyclase)를 활성화시켜 세포 내 고리형 AMP를 증가시킨다. 콜레라독소의 작용에 의해 고리형 AMP가 증가하면 Na⁺ 흡수를 억제하고, Cl^- 이온과 수분분비를 촉진하여 설사를 유발한다.

콜레라독소의 메커니즘 (출처: )

집필

김동욱/상지대학교

감수

최경희/원광대학교

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목차

정의

장독소의 분류

콜레라독소

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