분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2015-11-26 10:27:12 , Hit : 1144
 목숨을 위협하는 바이러스 감염에 대한 유망 치료법

목숨을 위협하는 바이러스 감염에 대한 유망 치료법
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2015110563&service_code=03  
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-11-26  
    
스크립스 연구소 플로리다 캠퍼스의 과학자들이 뎅기, 웨스트나일, 에볼라, 마버그를 포함하여 여러 다양하고 위험한 바이러스들의 감염들을 촉진시키는 지금까지 확인되지 않았던 경로를 처음으로 규명했다. 더하여 이번 연구는 현재 시험 단계의 항생제가 백신이나 치료제가 부재인 이들 위중한 바이러스의 감염을 차단하는 중요한 치료제가 될 수 있음을 가리키고 있다. 스크립스 연구소의 Hyeryun Choe 박사가 주도한 이번 연구결과는 ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ 최신호에 논문으로 발표되었다.

Choe 박사는 “이들 바이러스 대부분은 세포 내부로 들어서기 위하여 특정 분자를 이용한다. 이번 연구에서 우리는 바이러스의 유입 과정에서 중요하지만 지금까지는 역할이 규명되지 않았던 두 번째 분자를 확인했다. 또한 우리는 듀라마이신(duramycin)이라는 개발 단계의 항생제가 이 분자를 저해한다는 사실을 입증했다. 이번 연구는 유방 광범위 항바이러스 전략을 제시할 뿐만 아니라 이들 바이러스의 전체 감염 경로에 대한 이해를 넓혀주고 있다”고 설명했다.

이번에 연구된 바이러스들은 플라비바이러스(flavivirus)와 필로바이러스(filovirus)를 포함하여 여러 과(family)에 속한다. 뎅기 바이러스나 웨스트나일 바이러스와 같은 플라비바이러스는 매년 수만 명의 목숨을 앗아가고 있다. 에볼라 바이러스나 마버그 바이러스와 같은 필로바이러스들은 열대나 아열대 지역에서 비정기적으로 발생하여 급속도로 확산되어 사람들의 목숨을 앗아가서 큰 문제가 되고 있다. 특히 에볼라 바이러스는 2014년 초에 아프리카 기니에서 발생하여 주변국에 전파되었으며, 지금까지도 전세계까지 확산될 수 있다는 공포감을 불러일으키고 있다. 또한 모기를 통하여 전파되는 뎅기 바이러스는 감염 위험이 높다는 점에서 크게 우려되고 있다. 최근 연구에 따르면 전세계 인구의 3분의 1이 뎅기 바이러스에 감염될 위험에 처해 있으며, 매년 1억 명 이상이 감염되는 것으로 추산되고 있다.

바이러스들은 프로그램화된 세포사멸 또는 아폽토시스(apoptosis)라는 세포에서 자연적으로 발생되는 경로를 활용하고 있다. 이 과정 중에서 세포막의 내면에서 흔히 발견되는 지질인 PS(phosphatidylserine)가 표면으로 이동하게 된다. 이 때 백혈구나 림프구처럼 침입한 병원체나 사멸한 세포를 먹어치우는 식세포(phagocytes)들은 PS 수용체를 통하여 아폽토시스가 진행되는 세포들을 인식한다고 한다. 세포가 바이러스 감염으로 사멸되면 새롭게 노출된 PS가 탈출하는 바이러스에 포획되게 된다. 그러면 식세포들은 PS를 인식하고 바이러스를 사멸된 세포로 간주하여 내부로 유입시킨다. 식세포에 들어선 바이러스들은 세포의 생물학적 기구를 이용하여 자신을 복제하여 증식하게 되는 것이다.

이번 새로운 연구에서 Choe 박사의 연구팀은 PE(phosphatidylethanolamine)라는 바이러스의 표면에 존재하는 다른 지질도 바이러스의 유입 경로에서 역할을 수행하는 것을 확인했다. 논문의 제 1저자인 Audrey Stephanie Richard는 “우리는 식세포의 PS 수용체가 이름과 달리 PE도 인식하는 것을 발견했다. 바이러스들은 자신들의 표면에 풍부한 PE를 최대한 활용할 수 있었다. 바이러스는 표면의 PE를 통하여 숙주 세포의 PS 수용체에 결합한 후에 유입 경로를 조절하고 복제를 진행하게 된다”고 밝혔다.

연구팀은 세포막의 PE에 결합하는 능력을 갖고 있는 항생제인 듀라마이신이 이들 바이러스의 유입을 차단하는지를 확인했다. 여기서 듀라마이신이 바이러스의 PE에 결합하여 PS 수용체에 결합하는 것을 저해하는 것으로 나타났다. 현재 듀라마이신은 조영제의 성분으로 이용되고 있으며 낭포성 섬유증에 대한 치료제로의 가능성이 타진되고 있는 상황이다. 이번에 확인된 PE와 PS 수용체 사이의 관계가 바이러스의 세포 내부 유입에 대한 시각을 제시할 뿐만 아니라 듀라마이신 및 유사한 PE 저해제들을 새로운 항바이러스제로 이용할 수 있음을 가리키고 있다.

Choe 박사는 “이번 새로운 연구는 PS 수용체가 플라비바이러스와 필로바이러스 감염에 어떻게 기여하는지를 보여주고 있을 뿐만 아니라 PE 결합 물질을 통하여 이들을 차단하는 방법을 개발할 수 있음을 제시하고 있다”고 밝혔다. 또한 이번 연구에서는 아폽토시스가 진행되는 세포 표면에 노출된 PE가 식세포의 섭취를 촉진시킴도 보여주고 있다.

그림설명: 듀라마이신의 PE 저해를 통한 바이러스 유입 차단 효과

ournal Reference: Audrey Stephanie Richard, Adam Zhang, Sun-Jin Park, Michael Farzan, Min Zong, Hyeryun Choe. Virion-associated phosphatidylethanolamine promotes TIM1-mediated infection by Ebola, dengue, and West Nile viruses. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015; 201508095 DOI: 10.1073/pnas.1508095112


http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151123100932.htm







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