1강 / 20강

혼자서는 아무것도 못 본다

Zinkernagel · Doherty 1974 · 왜 T세포는 항원만으로 움직이지 않나

면역학에서 가장 자주 그려지는 그림이 있습니다. 항체가 바이러스 표면에 딱 붙는 그림. 자물쇠와 열쇠. 하나가 하나를 알아봅니다.

T세포 수용체는 그렇게 생기지 않았습니다.

TCR 이 보는 것은 조각 + 접시 — 둘이 붙어 있는 한 덩어리다

조각은 펩타이드입니다. 세포 안에서 단백질이 부서져 나온 8~20 글자짜리 토막. 접시는 HLA 입니다. 사람의 MHC 를 부르는 이름이에요. 둘이 붙은 것을 pMHC 라고 씁니다.

이 강의는 그 만나는 자리 하나만 다룹니다.

고등학생혼자서는 아무것도 못 본다

항체는 표적 하나 만 알아본다. 바이러스 단백질이 있으면 거기에 붙는다.

T세포는 다르다

T세포 수용체(TCR)는 두 가지를 동시에 봐야 한다 — 조각(펩타이드)과 접시(MHC).

	항체	TCR
보는 것	항원 하나	항원 + MHC
MHC 가 없으면	상관없음	아무것도 못 봄

TCR 이 인식하는 것은 조각도 접시도 아니라 둘이 합쳐진 하나의 면이다

1974년, 아무도 예상하지 못한 결과

Rolf Zinkernagel 과 Peter Doherty 는 간단한 실험을 하고 있었습니다. 마우스에게 바이러스를 감염시키고, 그 마우스의 세포독성 T세포를 꺼내 바이러스에 감염된 세포와 섞어 죽이는지 봤습니다.

죽였습니다. 여기까지는 예상대로입니다.

그다음 대조군이 문제였습니다. 같은 바이러스에 감염된 세포인데 다른 계통 마우스에서 꺼낸 것이었습니다.

같은 계통 · 감염됨

죽인다

다른 계통 · 감염됨

안 죽인다

같은 계통 · 감염 안 됨

안 죽인다

바이러스는 같습니다. 항원은 같은데 못 죽입니다. 그렇다면 T세포가 보는 것은 항원만이 아닙니다. 항원을 들고 있는 그 집의 접시까지 봅니다.

이것을 MHC 제한(MHC restriction) 이라고 부릅니다. 두 사람은 1996년 노벨 생리의학상을 받았습니다.

고등학생1974년의 발견

진커나겔과 도허티가 발견한 것이 이것이다. MHC 제한성(MHC restriction).

실험이 우아했다

조합	T세포가 죽이나
같은 생쥐 계통 · 감염됨	죽임
다른 계통 · 감염됨	안 죽임
같은 계통 · 감염 안 됨	안 죽임

두 번째 줄이 놀라웠다. 같은 바이러스에 감염된 세포 인데 MHC 유전형이 다르면 못 죽인다.

이것이 뜻하는 것

T세포는 바이러스만 보는 것이 아니다. "이 바이러스 조각이 내 MHC 위에 있는가" 를 본다.

면역 인식이 개체마다 다를 수 있다는 것 — 여기서 개인차가 시작된다

VDJdb 2026-06-03. 한 줄이 사슬 하나입니다 — TRA 또는 TRB.

Python 브라우저에서 실행

# 이 강의가 쓸 자료를 연다
import thla

F = thla.facts()
d = thla.vdj()
print(f"사람 TCR-항원-HLA 짝 {len(d):,}줄")
print(f"  클래스 I  {F['n_class']['I']:>8,}줄   보조수용체 CD8")
print(f"  클래스 II {F['n_class']['II']:>8,}줄   보조수용체 CD4")
print()
print(f"조각(에피토프) 가짓수  I {F['n_epitope']['I']:,} · II {F['n_epitope']['II']:,}")
print(f"등장한 HLA 대립유전자  I {F['n_allele_seen']['I']} · II {F['n_allele_seen']['II']}")

독감 M1 단백질의 GILGFVFTL — 면역학에서 가장 많이 연구된 조각입니다.

Python 브라우저에서 실행

# 한 줄을 눈으로 본다
import thla

d = thla.vdj(cls="I", gene="TRB")
row = d[d["epitope"] == "GILGFVFTL"].iloc[0]
for k in ["gene", "cdr3", "v", "j", "epitope", "ag_gene", "ag_species", "mhc_a", "mhc_b", "cls"]:
    print(f"  {k:<12}{row[k]}")

고등학생왜 이렇게 복잡한 설계인가

항체처럼 표적만 알아보면 간단할 텐데.

이 설계의 이점	내용
세포 안을 볼 수 있다	MHC 가 안의 조각을 밖으로 내걺
감염된 세포를 특정할 수 있다	바이러스가 떠 있는 게 아니라 그 세포 안에 있음
죽일 대상을 정확히 지정	MHC 를 가진 그 세포만

첫 줄이 핵심이다

바이러스는 세포 안에서 복제한다. 밖에 떠 있는 바이러스만 잡으면 공장은 그대로 다.

MHC 는 세포가 자기 안의 내용물을 밖으로 보고하는 장치다. "내 안에 이런 것이 있다" 를 계속 내걸고 있다.

MHC 는 세포의 내부 감사 보고서다 — T세포는 그 보고서를 읽는다

이 강의의 자리

이 사이트에는 T세포와 항원제시를 다루는 강의가 이미 있습니다. 겹치지 않게 나눠 두었습니다.

강의	맡는 것
`/tcell` T세포 수용체와 레퍼토리	수용체를 어떻게 만드나 — V(D)J · CDR3 · 다양성
`/antigen` 항원제시와 신생항원	조각이 어떻게 접시에 올라가나 — 프로테아좀 · TAP · 결합 모티프
이 강의	둘이 만나는 자리 — 도킹 · 다형성 · CD4/CD8 · 머무는 시간

순서는 상관없습니다. 다만 /tcell 의 CDR3 와 /antigen 의 홈을 이미 아신다면 3강부터 훨씬 빠르게 읽힙니다.

고등학생이 강의가 다루는 것

주제	강
구조 — 홈 · 도킹 · 보조수용체	2~5강
자료 — VDJdb 18만 줄	6~10강
물리 — 친화도 · 머무는 시간	11~14강
현상 — 동종반응 · 교차반응	15~16강
예외와 회피	17~18강
종합 — 누가 이 조각을 볼 수 있나	19강

이 강의의 특별한 점

구조와 물리를 배우되, 모든 주장을 공개 자료로 확인 한다. 18만 줄의 실제 TCR-항원 짝을 열어 놓고 센다.

교과서의 문장을 자료에서 확인하는 것이 이 강의의 방식이다

🤔 확인 문제

Zinkernagel 과 Doherty 의 실험에서 '다른 계통 마우스의 감염된 세포'를 못 죽인 이유는?

🤔 확인 문제

항체와 TCR 의 가장 큰 차이는?

🤔 확인 문제

이 강의가 다루지 않는 것은?

해설 V(D)J 재조합은 /tcell 2·6강이 맡습니다. 여기서는 이미 만들어진 수용체가 무엇을 어떻게 보는지만 봅니다.