그래픽=고경민 기자
기초과학연구원(IBS)은 RNA 연구단 김빛내리 단장 연구팀이 코로나바이러스 RNA에 직접 결합해 증식을 제어하는 단백질들을 발견했다고 28일 밝혔다.
지난해 코로나19의 원인인 사스코로나바이러스-2의 고해상도 유전자 지도에 이어 고해상도 단백질체 지도를 완성하면서 코로나19 치료제 개발에 기여할 것으로 기대를 모은다.
코로나바이러스의 증식에는 유전체 RNA 및 하위유전체 RNA에 결합하는 숙주세포의 단백질이 중요한 역할을 하지만, 현재까지 단백질에 대해 알려진 바가 거의 없었다.
연구팀은 사스코로나바이러스-2에 특이적으로 결합하는 단백질을 찾기 위해 특정 RNA에 결합하는 단백질만을 분리·동정하는 기술을 개발했다.
이를 통해 사스코로나바이러스-2 RNA에 결합하는 단백질 109개를 모두 찾아냈다. 이 중 37개는 유전체 RNA와 하위 유전체 RNA에 공통으로 결합함을 확인했다.
코로나바이러스의 한 종류인 HCoV-OC43과도 비교분석을 진행한 연구팀은 코로나바이러스 과에 공통으로 작용하는 단백질과 사스코로나바이러스-2에만 결합하는 단백질을 분류하고 각각의 기능을 분석했다.
그 결과 바이러스 증식을 돕는 단백질 8종과 항바이러스 단백질 17종을 발견했다. 사스코로나바이러스-2에 직접 결합하는 단백질 일체는 물론 이들이 바이러스 증식에 미치는 영향을 규명한 것이다.
왼쪽부터 IBS RNA 연구단 김빛내리 단장, 이성률 연구위원, 이영석 연구위원. 기초과학연구원 제공
연구팀은 RNA 빅데이터 기반의 교차분석을 통해 숙주세포와 사스코로나바이러스-2간 네트워크 지도도 완성했다.
바이러스 RNA 중심의 단백질 분자 간 상호작용 이해를 기반으로 복잡하게 얽힌 숙주세포와 바이러스의 관계 일부를 밝힌 것이다. 가령 숙주세포의 LARP1, SHIFTLESS 단백질은 바이러스의 단백질 생성을 방해해 바이러스 증식을 막는다.
이번 연구로 코로나바이러스 증식에 대한 이해를 한층 더 높이게 됐다고 연구팀은 설명했다. 사스코로나바이러스-2와 직접 결합하는 단백질들을 타깃한 항바이러스제 개발 가능성을 열 것으로 연구팀은 기대했다.
연구 결과는 27일 국제학술지 Molecular Cell에 온라인으로 실렸다.