분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2014-07-11 14:42:20 , Hit : 1777
 숙주의 세포에 숨기 위하여 가짜 단백질을 이용하는 바이러스

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2014070313&service_code=03  
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-07-11    
      
일부 바이러스들은 우리의 몸에 수십 년간 숨어있기 위하여 면역세포들이 아무런 문제가 없다고 믿게 만드는 가짜 단백질을 만들어냈다고 한다. 호주 멜버른대학과 모나쉬대학의 연구팀이 ‘Journal of Biological Chemistry’에 발표한 논문에서는 이들 속임수 단백질의 기본 구조를 보여주고 있다. 연구팀은 싱크로트론(synchrotron)이라는 장비를 이용하여 사람의 몸에서 오랫동안 별다른 증상 없이 존재하는 사이토메가바이러스(cytomegavirus)의 특정 단백질의 구조를 규명했다고 한다. 이번 연구는 바이러스성 질환에 대항하기 위한 백신이나 약물을 개발하기 위한 중요한 첫 번째 단계가 될 것으로 기대를 모으고 있다.

사이토메가바이러스는 헤르페스바이러스 아과(herpesvirinae species subfamily)에 속하는 베타헤르페스종(Betaherpesvirinae species)의 일원이다. 사이토메가바이러스는 지구상의 사람 대부분을 감염시키는 놀라울 정도로 성공적인 바이러스이다. 이 바이러스는 건강한 사람에게 증상을 나타내지 않은 반면에 신생아나 면역계가 약화된 사람들에게 다기관질병(multi-organ disease)을 일으킬 수 있다. 때문에 태아 및 신생아에게는 선천성 이상을, 면역계가 약화된 성인에게는 감염증 등을 각각 유발시킨다고 한다. 사이토메가바이러스는 선열(glandular fever), 수두, 구순(cold sores)을 유발시키는 병원성 바이러스들과 같은 과(family)에 속하기 때문에 이들 병원성 바이러스에 대처하기 위한 정보를 얻을 수 있다는 점 때문에 많은 관심을 모으고 있다고 한다.

면역계의 T 세포는 우리 몸의 세포들의 건강 상태를 체크하는 순찰차와 같은 역할을 한다. T 세포가 관찰하는 것은 우리 세포 표면에 존재하는 주 조직적합성 복합체(major histocompatibility complex: MHC)라는 단백질 복합체이다. MHC는 세포의 내부의 상황을 외부로 보여주는 역할을 한다. 세포의 MHC에서 바이러스 단백질의 일부가 확인되면 T 세포는 해당 세포가 감염되었다는 표시를 부착하여 공격을 받게 만든다. 이러한 면역계의 작용에 대응하여 바이러스는 MHC 단백질 복합체의 생산을 교란시킴으로써 외부에 드러난 MHC를 줄이는 형태로 감염되었다는 것을 숨기게 된다.

그러나 이러한 바이러스의 꼼수에 대처하는 면역계의 처방도 존재한다. 세포의 외막에 MHC 단백질 복합체가 너무 적을 경우에는 자연살해 세포라 불리는 다른 형태의 면역계의 세포가 안전을 위하여 해당 세포들을 사멸시킨다고 한다. 여기에 대해서 사이토메가바이러스는 자연살해 세포가 MHC 단백질 복합체로 인식하게 만드는 가짜 단백질을 대량 생산한다고 한다. 그러나 지금까지 이들 가짜 단백질의 구조가 보고된 적이 없었다.

연구팀은 사이토메가바이러스의 m02 계열의 가짜 단백질 중 하나인 m04 immunoevasin 단백질의 구조에 초점을 맞추었다고 한다. m04 immunoevasin은 일반적이지 않은 β-strand 위상 기하와 외부의 여러 확장된 고리 구조를 포함하여 몇 가지 특징적인 구조 특성을 보유하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 m04 immunoevasin의 내부에는 유전적으로 잘 보존된 tryptophan 잔기가 부착된 소수성 잔기들이 무수하게 존재한다고 한다. 이러한 소수성 코어(core)는 m02 계열에서 공통적으로 나타난다고 한다. 더하여 연구팀은 m04 immunoevasin이 펩타이드 독립적인 형태로 낮은 친화도로 MHC 단백질 복합체에 결합하는 것도 확인했다.

연구를 주도한 모나쉬대학의 Richard Berry 박사는 이번 연구가 사이토메가바이러스 및 관련 바이러스들이 우리의 면역계를 어떻게 회피하는지를 이해할 수 있게 해줄 것이라고 밝혔다. 그는 “이들 바이러스가 진화하기 위하여 우리의 면역계를 어떻게 모방하는지를 설명해주고 있다”고 밝혔다. 공동 연구책임자인 Jamie Rossjohn 박사는 “전세계적인 연구 경쟁에서 우리는 Australian Synchrotron의 도움으로 이번 성과를 얻게 되었다. 우리는 의미 있는 데이터를 얻기에는 너무 작은 양의 단백질 결정을 얻었지만 synchrotron X-rays를 이용한 덕분에 이번 논문을 발표하게 되었다.”라고 밝혔다.

그림설명: 사이토메가바이러스의 m04 immunoevasin 구조

Journal Reference: R. Berry, J. P. Vivian, F. A. Deuss, G. R. Balaji, P. M. Saunders, J. Lin, D. R. Littler, A. G. Brooks, J. Rossjohn. The Structure of the Cytomegalovirus-Encoded m04 Glycoprotein, a Prototypical Member of the m02 Family of Immunoevasins. Journal of Biological Chemistry, 2014; DOI: 10.1074/jbc.M114.584128



http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140707092707.htm







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