무포막 바이러스 세포 침투 전 과정 첫 시각화…사이언스 발표

무포막 바이러스가 세포막을 뚫고 침투하는 전 과정이 처음으로 시각화됐다.

24일(현지시간) 바이오온(BioOn)에 따르면 드 사우투(de Sautu) 연구팀은 국제학술지 사이언스(Science)에 냉동전자단층촬영 기술로 붉은털원숭이 로타바이러스의 세포 진입 과정을 관찰한 연구 결과를 발표했다.

바이러스는 겉에 지질막이 있는 유포막 바이러스와 없는 무포막 바이러스로 나뉜다. 무포막 바이러스는 표면 단백질로 직접 세포막을 뚫어야 해 침투가 까다롭다.

붉은털원숭이 로타바이러스는 이중나선 리보핵산(RNA) 바이러스로 영유아 중증 설사의 주요 원인이다. 연구팀은 이 바이러스가 세포에 붙고 흡수된 뒤 하위 바이러스 입자를 방출하기까지의 전 과정을 고해상도 구조와 살아있는 세포 형광현미경 시계열 데이터로 연결해 분석했다.

그 결과 바이러스 표면 단백질이 두 차례 연속으로 막 삽입과 칼슘 유입을 일으키는 것으로 나타났다. 첫 번째 사건은 바이러스의 세포 내 섭취(내포작용)를 유도하고, 두 번째는 바이러스 입자 성숙을 촉진하며 이를 감싼 내포체에 구멍을 뚫는 역할을 했다.

연구팀은 이번 발견이 바이러스 복제가 시작되기 전에 막 삽입을 억제하거나 칼슘 흐름을 교란하는 방식의 신약 개발로 이어질 수 있다고 제시했다. 또 효과적인 백신 항원 설계에도 도움이 될 것으로 내다봤다.

장내바이러스, 레오바이러스 등 다른 무포막 바이러스도 비슷한 침투 문제를 안고 있어 이번 메커니즘이 광범위 항바이러스 전략의 참고가 될 수 있다는 설명이다.

로타바이러스는 특히 저소득 국가에서 매년 다수의 영유아 사망을 초래한다. 연구팀은 침투 기전에 대한 이해가 신약과 백신, 정밀한 개입 수단 개발로 이어져 전 세계 아동 설사 질환 부담을 낮출 수 있을 것으로 기대했다.