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항원전달세포(antigen-presenting cell, APC)는 짧은 서열의 단백질 조각을 세포내이입(endocytosis)한 후, 세포 내에서 더 짧게 자른 후, 제2급 주조직 적합성 복합체(type II MHC)로 항원 제시(presentation)를 할 수 있는 세포의 총칭이다. 주요한 것으로는 T 세포, 대식세포(macrophage), 수지상 세포(dendritic cell)가 있다. 이들은 체내에서 세포성 면역을 담당하는 주요한 세포들이다. 이들의 역할은 외부의 물질이 들어 왔을 때, 그것을 세포내이입한 후 항원으로써 제시를 함으로써, T세포가 제시된 항원을 검사할 수 있도록 해주는 것이다.

[편집] 작용 기작

외부의 물질 중 단백질은 세포 내의 여러 분해 기관에 의해 짧게 분해된다. 세포가 세포내이입으로 받아들일 수 있는 정도의 크기로 분해된 펩티드 사슬은 세포내이입 작용으로 endosome의 안쪽에 유지되면서 항원전달세포의 세포질로 들어가게 된다. 세포내이입으로 세포질 속으로 들어 온 endosome은 용해소체(lysosome)과 융합을 하게 되는데, 이 때 용해소체 막에 제2급 주조직 적합성 복합체가 있다. 용해소체 내의 여러 분해 효소에 의해 단백질은 짧은 펩티드 조각으로 분해가 된다. 약 12~20개의 아미노산으로 된 펩티드 조각들이 제2급 주조직 적합성 복합체와 결합을 하게 된다. (주의:이 때의 결합은 공유 결합이 아니다. 제2급 주조직 적합성 복합체는 구조상 펩티드가 쏙 들어갈 수 있는 부분을 갖고 있다) 용해소체는 그 후 다시 원형질막(plasma membrane)과 융합을 하게 되고, 이 때 비로소 제2급 주조직 적합성 복합체에 있던 펩티드 조각이 세포 외부로 나타나게 된다. 이처럼 펩티드 조각이 세포 외부로 표현되는 것을 항원전달(presenting)*주1)이라고 한다. 이제 비로소 펩티드 조각이 T세포에 의해 검사를 받을 수 있게 된 것이다.

제2급 주조직 적합성 복합체에 있는 펩티드 조각은, 체내에 있는 수많은 T세포에 의해 검사를 받게 된다. 즉, T세포 수용기가 제2급 주조적 적합성 복합체와 결합을 시도하게 되는데, 이 때 어느 펩티드가 제2급 주조직 적합성 복합체 위에 있느냐에 따라 T세포 수용기와의 결합 강도가 정해진다. 만약 충분히 강한 결합이 형성되면, T세포는 비로소 활성화되어, 여러 사이토카인을 분비하여 면역 반응을 일으키게 된다.

위와 같이 항원전달세포에 의해 제시되어 T세포를 활성화시킬 수 있는 모든 펩티드 조각을 항원(antigen, antibody-generator)이라고 정의한다.

항원전달세포가 세포내이입을 한 후 용해소체에서 분해하는 단백질 조각은 특별한 특징이 있는 것이 아니라, 세포 외부에 있는 단백질 조각은 구별없이 세포내이입된다. 따라서 개체 자신의 체내에서 만들어진 펩티드 조각도 제2급 주조직 적합성 복합체 위로 항원제시된다. 그러나 이렇게 개체 자신의 펩티드가 항원제시되어 T세포를 활성화시킬 수 없는 이유는, T세포는 분화 과정에서 자신의 펩티드가 항원제시된 것을 인지하면 모두 죽었기 때문에, 살아 있는 T세포 중에는 자신의 펩티드를 인식하는 것이 없기 때문이다. 이처럼 자신의 펩티드를 인식하는 T세포가 모두 죽는 것을 면역관용(immunologic tolerance)라고 한다. 만약 자신의 체내에서 만들어진 펩티드를 인식하는 T세포가 제대로 죽지 않았다면, 즉, 면역관용이 제대로 일어나지 않았다면, 면역 세포들이 자신의 몸 안에 있는 세포들을 공격하게 되는데, 이것이 바로 자가면역병(autoimmune disease)이다.

번역이 필요한 단어: endosome

• 주1) 한국의학협회에서는 presenting을 전달로 번역하고 있으나, 엄밀히 말하면 전달하는 것이 아니라 단지 제시만 하는 것임.