사람 감염 돕는 '코로나19' 단백질 분자 구조 지도 완성됐다

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[뉴스1] 성재준 바이오전문기자 = 미국 텍사스대학교 연구팀과 미국 국립보건원(NIH)이 '신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)'이 사람에게 침투할 때 도움을 주는 단백질 분자구조를 밝혀 이를 공개했다. 연구팀은 이번 단백질 구조 공개가 코로나19 백신 개발에 도움이 될 것으로 기대했다.

텍사스대학은 19일(현지시간) 제이슨 맥렐란 분자생물학과 교수와 연구팀이 코로나19 바이러스 표면에 위치한 스파이크 단백질의 분자 구조를 지도화했다고 밝혔다. 스파이크 단백질은 코로나19 표면에 위치한 수용체로 사람 세포와 결합해 바이러스를 감염시키는 역할을 하는 것으로 알려졌다. 이번 연구결과는 19일(현지시간) 국제 학술저널인 사이언스지에 개제됐다.

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이전부터 코로나바이러스가 스파이크 단백질을 통해 세포를 감염시킨다는 사실이 연구를 통해 밝혀진 바 있다. 코로나19 바이러스가 세포를 감염시켜 숙주로 삼기 위해서는 스파이크 단백질이 인체 세포의 수용체와 결합한 후 바이러스 막이 세포 막과 융합해 바이러스 유전자가 세포로 들어가야 한다. 스파이크 단백질이 사람 세포로 들어가기위한 통로 역할을 하는 것이다.

제이슨 맥렐란 텍사스대학 분자생물학 교수는 "스파이크 단백질의 형태를 알아내는 것이 이 바이러스를 어떻게 공격할지 알아내는 열쇠"라고 말했다. 또한 "세포와의 결합을 방지할 수 있다면 감염을 막을 수 있다"며 "이 단백질을 표적으로 하기 위해선 그것이 어떻게 생겼는지 알 필요가 있다"고 설명했다.

이번 미국 연구팀은 중국 연구기관이 공개한 바이러스 유전체 염기서열을 받은 지 불과 2주 만에 안정화된 스파이크 단백질의 샘플을 설계하고 생산하는데 성공했다. 미 연구팀은 극저온 전자 현미경을 통해 스파이크 단백질의 3차원 지도를 완성했다. 이를 통해 분자 구조를 밝히고 각 원자의 위치를 지도화했다.

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연구팀은 생산한 분자를 프로브(탐침) 삼아 코로나19에서 회복한 환자들로부터 생성된 항체를 분리했다. 이를 활용해 코로나19 바이러스를 공격할 수 있는 방법을 찾을 계획이다. 항체가 충분히 만들어진다면 코로나19를 치료하는데 도움이 될 수 있기 때문이다.

프로브는 DNA또는 RNA의 특정 염기 서열을 찾기위한 상보적인 절편으로 찾고자 하는 유전자 서열을 확인하는 데 이용된다.

연구팀은 코로나19를 목표로 백신과 치료제를 개발 중인 전 세계 수십 곳의 연구 단체에 이 지도를 공유했다.

한편 이번 연구에 동참했던 NIH는 앞으로 이 단백질이 항체 형성을 어느 정도 유발할 수 있는지 알아보기 위해 동물실험에 들어갈 예정이다.