분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-02-11 10:17:26 , Hit : 5475
 C형간염 동물모델을 만드는 데 필요한 단백질 발견: 오클루딘(occludin)


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-02-08

C형 간염 바이러스(HCV)는 인간과 침팬지 외에는 감염시킬 수 없기 때문에, 과학자들은 C형간염의 예방및 치료제를 개발하는 데 사용할 소동물모델(small animal model)을 만들 수가 없었다. 그러나 록펠러 대학교의 연구진은 Nature 최근호에 실린 논문에서, HCV를 마우스의 세포에 침투시키는 단백질을 발견했다고 발표하였다. 연구진은 유전자 검색을 통하여 오클루딘(OCLN: occludin)이라는 인간의 단백질이 마우스로 하여금 HCV에 감수성을 띠게 한다는 것을 발견하였다고 한다.

HCV는 인간의 간세포만을 표적으로 하는데, 이는 인간의 간세포가 바이러스의 침입을 허용하는 (비인간 세포에는 발현되어 있지 않은) 독특한 유전자를 발현하고 있다는 것을 의미한다. 종래에는 CD81, CLDN1(claudin-1), SR-BI(scavenger receptor class B type I)라는 3개의 단백질만이 바이러스의 침입을 허용하는 핵심 단백질로 알려져 있었다. 그러나 과학자들이 이 3개의 단백질을 발현하는 마우스를 만들어 시험해 보아도 마우스의 간세포는 여전히 HCV를 받아들일 수 없었다. 따라서 과학자들은 HCV를 받아들이는 데 필요한 제 4의 단백질이 있을 것으로 생각하고, 이 단백질을 추적하는 데 온 힘을 기울여 왔다.

연구진은 HCV의 감염을 가능케 하는 유전자를 찾아내기 위하여, 간세포에 발현된 모든 유전자들을 복제하여 마우스의 세포에 하나씩 도입하면서 HCV에의 감염여부를 체크하였다. 그결과 연구진은 마침내 OCLN이 HCV의 세포침입(cell entry)을 도와주는 결정적인 단백질이라는 것을 확인할 수 있었다. OCLN은 종래에는 세포의 밀착연접(tight junction)에 관여하는 단백질 정도로만 알려져 있었으나, HCV의 세포 침입을 가능케 하는 결정요인이라는 것이 밝혀진 것은 이번이 처음이다.

연구진은 OCLN의 역할을 보다 정확하게 확인하기 위하여 인간의 간세포를 조사하였다. 그 결과 인간의 간세포에는 고수준의 OCLN이 발현되어 있는 것으로 확인되었으며, OCLN의 발현을 침묵시키자 간세포가 HCV에 감염되는 것을 완전히 차단할 수 있었다. 연구진은 최종적으로 마우스의 간세포를 대상으로 HCV를 감염시키는 실험을 해 보았다. 그 결과 OCLN 이외에도 기존의 CD81, CLDN1, SR-BI이 모두 발현될 때, 마우스의 간세포는 HCV에 감염되는 것으로 나타났다.

그런데 마우스와 인간은 4가지 유전자의 종특이 버전(species-specific version)을 보유하고 있기 때문에, 연구진은 햄스터의 세포를 이용하여 어떤 버전이 HCV의 감염성을 가장 높이는지를 확인하였다. 그 결과 OCLN과 CD81의 경우 인간의 버전이 가장 적합하며, SR-BI과 CLDN1의 경우에는 인간과 마우스의 버전이 모두 무방한 것으로 확인되었다. 이번 발견으로 인하여 과학자들은 하여금 HCV가 비인간 세포로 침투하는 데 필요한 세포인자의 완벽한 리스트(CD81, CLDN1, SR-BI, OCLN)를 갖게 되었다. 이번 연구는 밀착연접(tight junction)이 바이러스의 침임과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 시사하며, C형간염 소동물모델을 만드는 데 유용한 정보를 제공함으로써 C형간염의 예방 및 치료제를 만드는 데 크게 기여할 것으로 보인다.

SOURCE: "Human occludin is a hepatitis C virus entry factor required for infection of mouse cells", Nature advance online publication 28 January 2009.








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