Mycobacteria에서의 cAMP는 결핵균(M. tuberculosis)이 숙주안으로 들어가면, 대식세포의 phagocytosis 작용에 의해 포식되며 phagosome에 머물고 phagosome 안의 cAMP 농도가 증가하면 phagosome-lysosome fusion을 억제하여 대식세포 내의 결핵균의 생존력을 증가시킨다. cAMP는 신호전달 과정에서 중요한 요소로서 역할을 하기 때문에 cAMP가 세포내에 적절한 농도로 유지되는것이 중요하고 PDE외 cAMP의 세포 회로의 분비등 다른 기작에 의해 mycobacteria 세포 내의 cAMP 항상성이 조절 될 수도 있음을 암시하며 결핵균에 의한 면역세포 내에서의 cAMP의 증가는 결핵균의 숙주 내에서의 생존률을 높이게 된다.
<h2>cAMP의 mycobacteria에서의 역할</h2> <p>Mycobacteria에서의 cAMP의 영향은 우선 결핵을 일으키는 원인균으로서, 결핵균(M. tuberculosis)이 숙주내로 침입하게 되면, 숙주 대식세포의 phagocytosis 작용에 의해 포식 되고 phagosome내에 머물게 된다. 숙주는 phagosome 내의 병원균을 죽이기 위해 다양한 방어기작을 펼치게 되는데, 그 중 하나가 lysosome-phagosome fusion을 들 수 있다. 이것은 lysosome이 phagosome과 결합하게 되면 lysosome 내의 가수분해 효소와 \( \mathrm{H}^{+} \)ATPase에 의해 phagosome 내의 세균이 소화되는 작용을 말한다. 이 과정을 위해 phagosome 막에서 lysosome과 fusion시키는 역할을 하는 phagosomal actin의 조립과정이 요구되는데, cAMP는 phagosomal actin 조립과정을 억제한다고 알려져 있다. 따라서 phagosome 내의 cAMP 농도가 높아지면 phagosome-lysosome fusion을 억제하여 대식세포 내의 결핵균의 생존력을 높여준다. 비병원성균인 M. smegmatis의 경우 일단 대식세포에 의해 포식 되면 48시간 이내에 죽어버리는 특징이 있다[3]. 이 밖에도 M. microti 역시 대식세포에 감염되면 대식세포 내의 cAMP의 농도가 크게 증가하며, cAMP가 lysosome-phagosome fusion 과정을 억제한다고 알려겼으며, \( M \). bovis나 M. leprae의 경우에도 일단 숙주 대식세포 내로 들어가면 일시적으로 대식세포 내의 cAMP량 이 증가된다고 알려졌다.</p> <p>이처럼 \( \mathrm{cAMP} \) 는 신호전달 과정에서 중요한 요소로서 역할을 하기 때문에 \( \mathrm{cAMP} \) 가 세포내에 적절한 농도로 유지되는것 역시 중요하다. Phosphodiesterase (PDE)는 cAMP를 AMP로 가수분해를 시키면서 세포 내의 \( \mathrm{cAMP} \) 농도의 항상성을 조절한다. mycobacteria에서 \( \mathrm{PDE} \) 를 인코딩하는 유전자로는 \( M \).tuberculosis \( \mathrm{H} 37 \mathrm{Rv} \) 의 Rv0805 유전자, M. avium 의 \( \mathrm{Mb0} 28 \) 유전자 그리고 M. leprae의 \( \mathrm{ML} 2210 \) 유전자가 알려져 있으며, \( M \). smegmatis를 포함한 다른 mycobacteria에서는 아직 PDE 유전자가 확인되지 않았다. 이는 \( \mathrm{PDE} \) 외의 \( \mathrm{cAMP} \) 의 세포 외로의 분비등의 다른 기작에 의해 mycobacteria 세포 내의 cAMP 항상성이 조절 될 수도 있다는 사실을 암시한다.</p> <p>최근 M. tuberculosis의 대식세포로의 감염 시에 대식세포 내의 \( \mathrm{cAMP} \) 의 농도 증가는 \( \mathrm{Rv} 0386 \mathrm{AC} \) 에 의한 것으로 증명되었으며, 대식세포 내의 cAMP 농도의 증가는 protein kinase A (PKA)-cAMP response element binding protein (CREB) 신호전달 경로를 통해 proinflammatory cytokine인 tumor necrosis factor-a \( (\mathrm{TNF}-a) \) 의 합성을 증가시킴이 증명되었다. 대식세포에 의한 \( \mathrm{TNF}-a \) 의 분비는 폐 조직에 caseous necrosis를 유발하며 딱딱한 조직인 면역세포와 격리된 육아종 (granuloma)의 형성을 유도하여 결핵균의 숙주 내에서 생존률을 증가시킨다. 따라서 결핵균에 의한 면역세포 내에서의 \( \mathrm{cAMP} \) 의 증가는 결핵균의 숙주 내에서의 생존률을 증가시키게 된다.</p>