분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2014-08-15 13:52:09 , Hit : 1650
 바이러스를 저지시키는 방법

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2014080390&service_code=03  
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-08-15    
      
우리의 면역 감지 시스템(immunosensory system )은 바이러스의 리보핵산(ribonucleic acid )의 특이적 특성을 통해 인플루엔자(influenza) 같은 바이러스를 간파한다. 면역시스템의 감시망을 피하기 위한 바이러스의 단순한 분자적 위장을 면역시스템이 어떻게 차단하는지는 지금까지 확실치 않았다. 그런데, 본병원대학교(University of Bonn Hospital )와 런던 연구소(the London Research Institute) 연구자들에 의해 우리의 면역시스템이 바이러스를 분자 수준에서 공격한다는 것이 발견되었다. 이런 방식으로 건강한 생명체는 설사를 유행시키는 일반적 원인의 하나인 로터바이러스(rotaviruses)를 저지시킬 수 있다. 이 연구 결과는 학술지 Nature 의 최근 호에 실렸다.

우리 신체는 매일 다양한 바이러스 및 다른 병원체에 직면한다. 우리의 면역시스템은 무엇이 외부의 것이고 무엇이 신체의 일부 인지를 지속적으로 인식하여, 자신의 세포가 그 자신의 방어 군에 의한 불의의 공격을 받지 않도록 해야 한다. 그런데, 바이러스는 인체의 구조물을 모방하기 때문에 면역시스템에게는 중대한 도전이다. 이리하여 면역시스템은 감각기관처럼 위험을 지속적으로 감시하고 적절한 방어기구를 작동시킨다. 면역 감지 시스템은 바이러스 특유의 특성을 지닌 RNA에 대해 인체 자신의 리보핵산을 철저히 감찰함으로써 바이러스를 감지한다. RNA 바이러스에 있어 RNA는 바이러스의 유전정보를 가지고 있다. 그리고, 복제를 위해서는 바이러스의 RNA에 대한 다중 사본이 만들어져야 하는데, 이 복제(multiplication)가 바로 바이러스 그 자신의 검출에 이용되는 분자 패턴의 발생으로 이어진다.

RIG-I 유사 수용체(RIG-I-like receptors, RLRs)가 RNA 검출에 있어 핵심 역할을 하는 것으로 한동안 알려져 왔다. 이들 수용체는 면역시스템 내부의 “화재경보” 작용을 한다. 즉, 바이러스에서 비롯된 RNA분자들이 이들 수용체에 결합하면, 궁극적으로 바이러스가 퇴치될 수 있는 물질들의 생산으로 이어지는 신호 체인(signal chain )이 개시된다. 바이러스성 RNA의 증폭 동안 삼인산(three phosphates )을 구성하는 이른바 삼인산기(triphosphate group )가 신생 RNA의 한쪽 말단에 필연적으로 생기게 된다. 수년 전, 이 연구팀은 이것이 바로 신생 바이러스성 RNA를 RIG-I가 검출 가능하게 하는 삼인산기라는 것을 처음으로 확인하였다. 전에는 바이러스가 단순한 속임수의 분자 가면으로 이 검출을 피할 수 있다고 생각되었다고 한다.

<RIG-I: 바이러스에 대한 분자공격>
이 연구팀은 레오바이러스류(reoviruses)의 면역적 인식(immunorecognition )을 연구했는데, 이 군(family)에는 심각한 설사질환을 유발하고 전세계적으로 매년 백만 명 이상의 아동을 사망에 이르게 하는 로타바이러스가 포함된다. 레오바이러스의 면역적 인식이 확실하지 않았는데, 이는 이들의 RNA에 삼인산기가 포함되어 있지 않기 때문이다. 그런데, 놀랍게도 레오바이러스에 있는 RNA 이중 나선의 한쪽 말단에 이안산기(two phosphates )가 있는 RNA 구조물도 마찬가지로 RIG-I를 촉발시켜 면역시스템에 경보를 알릴 수 있다는 것이 연구팀의 이번 연구에서 발견되었다.

이 발견은 레오바이러스를 넘어 RNA 바이러스의 검출에 중요한 의미를 가진다. 즉, 바이러스가 그의 발달(development) 과정에 삼인산을 분자적으로 변화시키는 것은 비교적 간단하다. 이 변화 프로세스의 첫 단계는 일반적으로 삼인산기의 최 외각 인산을 잘라내는 것이다. 이 단계는 레오바이러스가 그의 RNA에 추가적 변형을 가져와서 노출을 피하기 위한 분자 방토를 쓰는 데는 필수적이다. 그러나, 어떤 유형의 추가적인 분자 위장이 만들어지기는 극히 어려운데, 이는 이인산기에 대해서 RIG-I에 의해 매개되며 추가적이고 고도로 특수화된 면역인식이 이루어지기 때문이다. 따라서 RIG-I는 양면으로 바이러스를 공격하여, 추가적인 바이러스 발달을 효과적으로 제한한다. 레오바이러스에 대한 이번 연구가 아니었다면, 바이러스 인식에 대한 이 보편적 메커니즘이 발견되지 않았을 것이라고 한다. 레오바이러스군의 멤버들에는 그의 바이러스 RNA에 이인산기가 포함되어 있기 때문에, 건강한 사람들은 이들 바이러스를 인식하여 수일 이내에 이들 질환을 극복할 수 있다. 그러나, 영양이 불량한 아동은 이 자원을 활용할 수 없어서, 이 질환이 생명을 위협할 수 있게 된다고 한다.

이 연구팀은 현재 이번 연구 결과를 바이러스 검출의 해독에 활용하고 있다. 즉, 표적화된 양식으로 면역 시스템에게 바이러스에 대한 경계를 하기 위한 목적으로, 인위적으로 합성된 바이러스성 RNA를 개발하는 중이다.


http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-08/uob-kva081114.php







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