분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-11-23 10:50:59 , Hit : 5165
 세균들을 파괴하는 바이러스에 관한 연구

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-11-19

바이러스들은 인간과 동물들을 공격하는 것으로 잘알려져 있다. 하지만, 몇몇 바이러스들은 인간이나 동물을 공격하는 대신에 세균들을 공격하곤 한다. 텍사스 A&M 대학교(Texas A&M University) 연구진들은 트랜스포머(transformer)와 같은 무기를 장착한 배고픈 바이러스들이 세균들을 어떤 식으로 공격하는지를 연구하고 있다. 이는 향후 세균성 감염에 대한 치료법을 개발하는데 상당한 도움을 줄 것이라 예상된다.

텍사스 A&M 대학 연구진들의 연구는 Nature Structural & Molecular Biology 지에 게재되었다. 세균을 공격하는 바이러스는 파지(phage) 또는 살균바이러스(bacteriophage)라고 불리운다. 이는 박테리아를 먹어해치우는 생명체란 의미이다. 살균바이러스라(bacteriophage)는 단어는 ‘먹는다’라는 의미인 그리스어 “phagein”에서 기원되었다. 즉, 세균을 먹는 바이러스라는 의미이다.

“살균바이러스들은 우선 세균들에 접촉을 한다. 그리고 나서 그들만의 DNA를 세균들에 주입해버린다. 그리고 나서 시간이 지나면 세균의 세포질 안에서 살균바이러스들이 재생하게 된다.” 라고 Sun Qungan은 말하였다. 그는 이 연구의 공동저자이자 텍사스 A&M 박사과정 학생이다.

‘100 개 이상의 살균바이러스 입자들이 조립된 이후, 다음 단계로는 세균성 숙주로부터 그들 자신을 자유롭게 하는 것이다. 이는 새롭게 생겨난 비리온(virion: 바이러스 입자)들이 다른 숙주들을 찾을 수 있게 하고 번식을 계속해서 해 나갈 수 있게 하기 위함이다’ 라고 Sun은 덧붙였다.

세포막 이외에도 살균바이러스들은 그들이 가려하는 길위에 다른 장애물을 가지고 있다 ? 세균을 보호할 수 있는 세포벽이라 불리우는 딱딱한 껍데기가 바로 그것이다. 단지 세포벽을 파괴함으로써 살균바이러스들은 그들의 자손들을 널리 분포시킬 수 있다. 하지만, 세포벽에 관한 것은 걱정할 만한 것이다. 사실 살균바이러스들은 비밀병기를 가지고 있다 ? 엔도리신(endolysin)이라 불리우는 효소가 바로 그것이다. 이 효소는 내부로부터 세포벽을 파괴할 수 있는 기능을 가지고 있다.

이와 관련하여 Sun은 다음과 같이 설명하고 있다.
“아주 특별한 사례 중 하나로 R21이 있다. R21은 최초에 합성할 때나 우리들의 연구에서 설명하고 있는 것처럼 세포막에 접촉해 있을 때는 전혀 활동하지 않는다. 하지만, R21이라는 효소가 세포막에 남겨져 있을 때는 트랜스포머(transformer) 처럼 자기 자신을 새롭게 변화시켜버린다. 그로 인해, R21은 세포벽을 파괴할 수 있는 힘을 가지게 된다.”

텍사스 A&M 연구팀들에 따르면, 이들 효소들의 변형과정을 조절하는 촉매제는 SAR domain 이라 불리우는 효소의 일부분이라고 한다. 이와 관련하여 텍사스 A&M 연구진들은 다음과 같이 말하고 있다. “SAR domain은 지휘관과 같은 역할을 한다 ? 이들은 효소에게 변형이 시작되었을 때, 그리고 세포벽을 파괴할 때를 말해준다. 이러한 발견은 연구자들과 사람들에게 변형과정에 대한 보다 나은 설명을 할 수 있게 도와준다. 뿐만 아니라, 우리가 세균의 세포벽을 파괴하는 행위를 조절하기 원할 때 또는 몇몇 세균성 감염으로 인한 질병을 막고자 할 때 어떠한 곳을 목표로 삼아야할지에 대한 이해를 도와줄 수 있다.”

몇몇 연구에서 세균을 없애기 위한 살균바이러스의 사용가능성에 대해 연구를 지금까지 지속하여 왔다. 뿐만 아니라, 이러한 살균바이러스를 이용하여 세균성 감염을 치료할 수 있는 방안에 대해서도 검토하여왔다. Sun과 그의 동료들의 발견은 살균바이러스에 대한 한가지 수수께기에 대한 해답을 발견한 것이다. 뿐만 아니라, 살균바이러스의 유용한 활용과 적용에 대한 시사점을 우리에게 남겨주고 있다.

일반적으로 내부 중심부에는 핵산(RNA/DNA)이 있고 외부는 캡시드(capsid)라 부르는 단백질막으로 이루어진 바이러스 입자를 비리온(virion: 바이러스 입자)이라 부른다. 중심부는 감염성을 갖고 있으며 캡시드는 바이러스의 특이성을 결정한다.  


출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091118143221.htm









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