3형 분비계 (Type III Secretion System)
한 줄 정의: 그람음성 세균이 바늘 모양 구조로 숙주 세포 안에 단백질을 직접 주입하는 장치입니다.
쉽게 풀면
일부 병원성 세균은 자기 단백질을 밖으로 흘려보내는 대신, 주사기처럼 생긴 구조를 세워 숙주 세포막을 뚫고 안으로 곧장 찔러 넣습니다. 이렇게 들어간 단백질들은 숙주의 세포골격을 재배치하거나 면역 신호를 방해해 세균이 침입하고 살아남기 좋게 만듭니다. 구조가 세균 편모의 기부와 매우 닮아 있어 진화적으로 가까운 관계로 여겨집니다.
왜 중요한가
살모넬라, 시겔라, 예르시니아 같은 주요 병원균의 병원성을 설명하는 핵심 구조여서 감염 기전 연구의 중심에 있습니다. 세균을 죽이지 않고 독성만 없애는 항병원성 약물의 표적으로도 연구됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"3형 분비계 구조 유전자를 결손시킨 균주는 상피세포 침입능이 거의 소실되었다."
주입 장치를 없애면 세균이 숙주 세포 안으로 들어가는 능력 자체를 잃는다는 것을 보여주는 병원성 검증 실험입니다.
조금 더 깊게 보면
이 장치는 세균의 내막과 외막을 관통하는 기부 고리와 바깥으로 뻗은 바늘, 숙주막에 구멍을 내는 전좌 단백질로 구성됩니다. 주입되는 단백질을 이펙터라 하며, 각 이펙터는 아미노 말단에 분비 신호를 갖고 샤페론의 도움을 받아 풀린 상태로 통과합니다. 이펙터들은 숙주의 저분자량 G단백질을 조작하거나 면역 신호 단백질을 잘라내는 등 서로 다른 기능을 조합해 감염 과정을 단계적으로 조율합니다.
주의할 점
세균의 분비계는 1형부터 여러 종류가 있고 구조와 경로가 각각 다르므로 번호를 확인해야 합니다. 특히 4형 분비계는 접합으로 DNA를 옮기는 데도 쓰인다는 점에서 3형과 역할이 구분됩니다.