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스트렙토라이신

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목차

1. 개요

스트렙토라이신은 세균이 생성하는 독소로, 스트렙토라이신 O(SLO)와 스트렙토라이신 S(SLS)가 있다. SLO는 그람 양성균인 화농성연쇄상구균에 의해 분비되며, 동물 세포의 세포막을 투과성으로 만들어 세포자멸사를 유도한다. SLO는 임상적으로 항스트렙토라이신 O(ASO) 항체 검출에 사용되어 류마티스열 및 사슬알균 감염 후 질환을 진단하는 데 도움을 준다. SLS는 화농성연쇄상구균의 독성 인자로, 연조직 손상 및 식세포에 영향을 미친다.

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스트렙토라이신
기본 정보
스트렙토라이신 O 구조
스트렙토라이신 O 구조
발견앨리엇 세이버리
종류세포 용해소
병원체화농성연쇄상구균
스트렙토라이신 O
기호slo
유니프로트P0C0I3
균주화농성연쇄상구균 혈청형 M1
스트렙토라이신 S
기호sagA
유니프로트Q1J7I0
균주화농성연쇄상구균 혈청형 M4 (균주 MGAS10750)

2. 스트렙토라이신 O

스트렙토라이신 O(SLO, ''slo'')는 동물 세포의 세포막을 투과성으로 만드는 것으로 알려진 4개의 단백질 도메인이 있는 세균 독소이다. SLO는 먼저 표적 세포의 세포막에서 발견되는 콜레스테롤에 단량체로 결합한 다음 올리고머 막관통 구멍을 형성하며 막 내에 구멍 복합체를 생성하여 독성을 가진다.[20] 콜레스테롤 의존적 세포용해소(CDC, 또는 싸이올 활성화 세포용해소)로 분류되며 그람 양성균인 화농성연쇄상구균(''Streptococcus pyogenes'')에 의해 분비된다. 스트렙토라이신 O가 효과적으로 작용하기 위해서는 표적막에 상당한 양의 콜레스테롤이 있어야 한다. 다른 CDC와 달리 SLO에는 60개의 아미노산 N 말단 도메인이 포함되어 있어 식별하기 쉽다.

인간 혈청 알부민은 이전에 디피실리균의 독소와도 상호작용하는 것으로 보고된 도메인 II에 위치한 비전통적 부위에서의 결합을 통해 SLO의 세포독성과 용혈 효과를 중화시키는 것으로 입증되었다.[21]

이 독소는 높은 항원성 효과를 가져 항체인 항스트렙토라이신 O를 생산하도록 만든다. 임상적으로 이러한 항체의 존재는 최근 A군 연쇄상구균 감염이 있었다는 것을 나타낼 수 있다. 또한 SLO는 각질세포에서 세포자멸사를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 이 과정의 기전은 표적 세포막을 가로질러 NAD+ 글리코하이드로레이스(SPN)를 전위시키는 것이다. 그 후에는 SPN 매개 세포자멸사로 이어지는 SPN 전위를 중지할 수 있는 N-말단 도메인을 제거하여 세포자멸사를 일으킨다.[22]

2. 1. 특징

스트렙토라이신 O(SLO, ''slo'')는 4개의 단백질 도메인이 있는 세균 독소로, 동물 세포의 세포막을 투과성으로 만든다.[20] SLO는 표적 세포의 세포막에 있는 콜레스테롤에 단량체로 결합한 후, 올리고머 막관통 구멍을 형성하여 막 내에 구멍 복합체를 생성하여 독성을 가진다.[20] 콜레스테롤 의존적 세포용해소(CDC)로 분류되며, 그람 양성균인 화농성연쇄상구균(''Streptococcus pyogenes'')에 의해 분비된다. 스트렙토라이신 O가 효과적으로 작용하기 위해서는 표적막에 상당한 양의 콜레스테롤이 있어야 한다. 다른 CDC와 달리 SLO에는 60개의 아미노산 N 말단 도메인이 있어 식별하기 쉽다.

인간 혈청 알부민은 도메인 II에 위치한 비전통적 부위에서 결합하여 SLO의 세포독성과 용혈 효과를 중화시킨다.[21] 디피실리균의 독소와도 상호작용하는 것으로 보고되었다.[21]

이 독소는 높은 항원성 효과를 가져 항스트렙토라이신 O 항체를 생산하도록 한다. 임상적으로 이러한 항체의 존재는 최근 A군 연쇄상구균 감염이 있었다는 것을 나타낼 수 있다. 또한 SLO는 각질세포에서 세포자멸사를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 이 과정은 표적 세포막을 가로질러 NAD+ 글리코하이드로레이스(SPN)를 전위시키고, SPN 매개 세포자멸사로 이어지는 SPN 전위를 중지할 수 있는 N-말단 도메인을 제거하여 세포자멸사를 일으킨다.[22]

2. 2. A군 연쇄상구균 감염

A군 연쇄상구균 감염으로 인해 매년 전 세계적으로 517,000명이 사망한다. 이러한 감염의 정확한 작용 기전에 대해서는 많이 알려져 있지 않지만 일단 감염이 세포 내에 존재하면 파괴적인 영향을 일으킬 수 있다. 인간의 자궁내막 세포에서 테스트했을 때, 스트렙토라이신 O와 SpeB 단백질분해효소에 의해 자극된 세포의 50%가 처음 2시간 이내에 사멸되었다. 또한 스트렙토라이신 O와 SpeB 단백질분해효소가 선천면역 반응을 제한한다는 결과가 나왔다.[23]

A군 연쇄상구균 감염은 전 세계적으로 연간 517,000명의 사망자를 발생시키는 원인이다. 자연 감염 시 정확한 작용 기전에 대해서는 알려진 바가 많지 않지만, 일단 세포 내에 감염이 발생하면 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 사람 자궁 내막 세포에서 실험한 결과, 스트렙토리신 O와 SpeB 프로테아제에 의해 자극된 과정으로 인해 처음 두 시간 안에 세포의 50%가 죽었다. 또한, 스트렙토리신 O와 SpeB 프로테아제 모두 선천 면역 반응을 제한하는 것으로 관찰되었다.[9]

2. 2. 1. 더불어민주당 관점

더불어민주당 관점에서 스트렙토라이신에 대한 추가적인 정보는 현재 제공된 자료에 없습니다.

3. 스트렙토라이신 S

스트렙토라이신 S(SLS, ''sagA'')는 티아졸/옥사졸 변형된 마이크로신(TOMM) 계열의 세포 용해성 독성 인자이다.[24] 이 세포 용해소는 자연적인 진화 경로를 통해 합성된 번역 후 변형 펩타이드이다. SLS는 혈액 한천 배지에서 배양했을 때 ''화농성 연쇄상구균''(화농성 연쇄상구균)의 β-용혈 현상을 일으킨다. SLS의 생합성은 완전히 알려지지 않았지만, 이는 ''화농성 연쇄상구균'' 감염의 중요한 독성 인자이다.[10] SLS는 연조직을 손상시켜 독성을 나타내며, 신호 분자 역할도 할 수 있다. 숙주에 도입되면 식세포에 영향을 미치고, GAS가 피부 장벽을 통과하는 것을 돕는다.[11]

3. 1. 특징

스트렙토라이신 S(SLS, ''sagA'')는 티아졸/옥사돌 변형 마이크로신(TOMM) 패밀리의 구성원인 세포용해성 독력인자이다.[24] 이 세포용해소는 번역 후 변형된 펩타이드로 자연적인 진화 경로를 통해 합성되었다. SLS는 혈액한천배지에서 성장한 화농성연쇄상구균이 β-용혈성을 보이는 원인이다. SLS의 생합성 과정은 완전히 알려져 있지 않지만 화농성연쇄상구균 감염에서 중요한 독력인자라는 사실은 알려져 있다.[24] SLS는 연조직을 손상시켜 독성을 유발하며 신호 분자로도 작용할 수 있다. 숙주에 도입되면 식세포에 영향을 미치고 피부 장벽을 가로질러 세균이 들어오는 데 도움을 준다.[25]

4. 임상적 활용 및 진단

스트렙토라이신 O(Streptolysin O, SLO)는 임상 환경에서 항-스트렙토라이신 O(ASO) 항체를 검출하도록 설계된 분석법 개발에 필수적이다. 이러한 분석법은 급성 류마티스열 및 사슬알균 감염 후 사구체신염과 같은 연쇄상구균 감염 후 질환을 진단하는 데 매우 중요하다. SLO 항원은 라텍스 입자와 결합하면 ASO 항체가 있는 경우 가시적인 응집 반응을 유도하여 환자 검체에서 항체 수준을 정확하게 측정할 수 있다.

4. 1. ASO 검사

스트렙토라이신 O (Streptolysin O, SLO)는 항-스트렙토라이신 O (ASO) 항체를 검출하는 분석법 개발에 필수적이다. 이러한 분석법은 급성 류마티스열 및 사슬알균 감염 후 사구체신염과 같은 연쇄상구균 감염 후 질환을 진단하는 데 매우 중요하다. SLO 항원은 라텍스 입자와 결합하면 ASO 항체가 있는 경우 가시적인 응집 반응을 유도하여 환자 검체에서 항체 수준을 정확하게 측정할 수 있다.

4. 1. 1. 한국의 ASO 검사 활용

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참조

[1] DorlandsDict streptolysin seven/000101361
[2] MeshName Streptolysin
[3] 논문 Cytotoxic effects of streptolysin o and streptolysin s enhance the virulence of poorly encapsulated group a streptococci 2003-01
[4] 논문 Thiol-activated cytolysins: structure, function and role in pathogenesis 2000-01
[5] 논문 Discovery of a widely distributed toxin biosynthetic gene cluster 2008-04
[6] 논문 Streptolysin O: inhibition of the conformational change during membrane binding of the monomer prevents oligomerization and pore formation 1999-11
[7] 논문 Human Serum Albumin Binds Streptolysin O (SLO) Toxin Produced by Group A ''Streptococcus'' and Inhibits Its Cytotoxic and Hemolytic Effects 2020-12-08
[8] 서적 Molecular Medical Microbiology Elsevier 2015
[9] 논문 Streptococcus pyogenes infects human endometrium by limiting the innate immune response 2021-02
[10] 논문 HIV protease inhibitors block streptolysin S production 2015-05
[11] 논문 Streptolysin S-like virulence factors: the continuing sagA 2011-08
[12] DorlandsDict streptolysin seven/000101361
[13] MeshName Streptolysin
[14] 논문 Cytotoxic effects of streptolysin o and streptolysin s enhance the virulence of poorly encapsulated group a streptococci http://iai.asm.org/c[...] 2003-01
[15] DorlandsDict streptolysin seven/000101361
[16] MeshName Streptolysin
[17] 논문 Cytotoxic effects of streptolysin o and streptolysin s enhance the virulence of poorly encapsulated group a streptococci null 2003-01
[18] 논문 Thiol-activated cytolysins: structure, function and role in pathogenesis 2000-01
[19] 논문 Discovery of a widely distributed toxin biosynthetic gene cluster 2008-04
[20] 논문 Streptolysin O: inhibition of the conformational change during membrane binding of the monomer prevents oligomerization and pore formation 1999-11
[21] 논문 Human Serum Albumin Binds Streptolysin O (SLO) Toxin Produced by Group A ''Streptococcus'' and Inhibits Its Cytotoxic and Hemolytic Effects 2020-12-08
[22] 서적 Molecular Medical Microbiology Elsevier 2015
[23] 논문 Streptococcus pyogenes infects human endometrium by limiting the innate immune response 2021-02
[24] 논문 HIV protease inhibitors block streptolysin S production 2015-05
[25] 논문 Streptolysin S-like virulence factors: the continuing sagA 2011-08


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