분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2013-12-20 10:58:34 , Hit : 1972
 일시적인 바이러스성 DNA 도관

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2013120768&service_code=03  
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-12-20      
          
튜브 모양의 한 구조물이 발견되었는데, 이는 어떤 유형의 바이러스가 감염 프로세스(infection process) 동안 일시적으로 만들어 DNA 수송하고, 수송이 끝난 후 없애버리는 것이다. 이는 대장균을 공격하는 바이러스 phiX174에서 발견된 메커니즘이다.

세균을 감염시키기 때문에 박테이오파지(bacteriophage)로 불리는 이 바이러스는 그의 DNA를 숙주 세포 안으로 옮기는데 필요한 명백한(obvious) 꼬리(tail) 부분이 없는 바이러스군에 속한다. 그러나 놀랍게도 그 자신의 꼬리를 만드는 것이 확인되었다는 것이 퍼듀대학교 교수인 로스만(Michael Rossmann) 박사의 말이다. 이 바이러스는 그 어디에도 꼬리를 달고 다니지는 않지만, 숙주를 감염시킬 때면, 꼬리를 만드는 것이다.

꼬리의 수명이 짧다는 것에 연구팀은 놀랐다. 이 꼬리 구조물을 전혀 예상하지 못했다는 것이 아리조나대학교 BIO5 연구소에 근무하는 팬 (Bentley A. Fane) 교수의 말이다. 아무도 이 구조물을 본 적이 없었는데, 그 이유는 이 꼬리가 신속하게 나타났다가 신속히 사라져서, 그의 수명이 매우 짧았기 때문이라고 한다. 이러한 행태가 관찰된 적은 없지만, 또 다른 파지 T7에는 짧은 꼬리가 있는데, 숙수를 감염시킬 때, 이 구조물이 더 길어진다는 것이 선(Lei Sun) 박사의 설명인데, 그는 학술지 Nature 에 12월15일 실린 이번 논문의 선임저자이다.

BIO5 연구소의 연구자들은 이 바이러스를 돌연변이시켜, 튜브(꼬리)가 형성되지 못하게 했다. 그리고, 그 돌연변이를 가진 바이러스는 숙주 세포를 감염시키지 못했다고 한다.

이 바이러스의 최외각 껍질(outer shell) 또는 캡시드(capsid)는 4개의 단백질(H, J, F 그리고 G)로 되어있다. 단백질 H를 제외한 모든 구조물은 이미 밝혀졌었다. 그리고, 이번에 단백질 H가 튜브 모양의 구조물로 조립된다는 것이 새로이 밝혀졌다. 대장군 세포는 이중의 원형질 막을 가지고 있는데, 바이러스의 단백질 H로 된 튜브의 두 말단(ends)이 숙주의 내막과 외막에 부착된다는 것이 이번 연구에서 발견되었다.

동결전자 단층촬영(cryoelectron tomography)이라고 하는 기술로 얻어진 영상에서 이 부착이 확인되었다. 단백질 H로 된 튜브는 서로 감고 있는 10개의 “알파 나선 (alpha-helical)” 분자로 구성되어있다. 또한 튜브의 안쪽 내면은 DNA를 숙주 안으로 이동시키는데 이상적인 아미노산으로 되어 있는 것도 확인되었다. 이는 바이러스 DNA 도관(viral-DNA conduits)에서 발견되는 일반적 특성일 수 있으며, 유전체를 숙주 안으로 효율적으로 전위시키는 데 있어 핵심일 수 있다고 한다.

phiX174의 모양은, 많은 다른 바이러스처럼, 20면 대칭구조로, 20개의 삼각 면으로 되어 있고 대체적으로 구형이다.


튜브 모양의 구조물.jpg
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-12/pu-vgt121313.php







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