소아마비·감기 유발 엔테로바이러스의 공통 약점 규명

미국 메릴랜드 대학교 볼티모어 카운티 연구진이 엔테로바이러스(Enterovirus)가 인간 세포 내에서 증식하는 핵심 기전을 규명했습니다. 엔테로바이러스는 소아마비, 심근염, 뇌염을 비롯해 흔한 감기를 유발하는 바이러스군을 포함합니다.

연구팀은 바이러스 리보핵산(RNA)이 인간 및 바이러스 단백질과 결합하여 복제 기계를 만드는 과정을 상세히 밝혀냈습니다. 이 과정은 바이러스가 스스로를 복제할지, 아니면 단백질을 생성할지를 결정하는 분자 스위치 역할을 합니다.

엔테로바이러스는 매우 작은 RNA 유전체를 가지고 있어 단백질 생성과 복제라는 두 가지 임무를 동시에 수행해야 합니다. 이 과정에서 3CD라는 융합 단백질이 핵심적인 역할을 합니다. 3C 부분은 단백질을 절단하고, 3D 부분은 RNA 중합효소(RNA polymerase)로 작용합니다.

연구진은 엑스레이 결정학(X-ray crystallography) 기법을 활용해 RNA와 3CD 단백질이 결합한 구조를 포착했습니다. 3CD 단백질이 RNA에 결합하면 복제가 시작되고, 단백질이 떨어져 나가면 단백질 생성 모드로 전환된다는 사실을 확인했습니다.

이번 연구는 엔테로바이러스가 복제 기계를 조립할 때 두 개의 3CD 분자가 나란히 결합한다는 점을 밝혀냈습니다. 이는 그동안 학계에서 이어져 온 논쟁을 종식하는 중요한 성과로 평가받습니다.

연구 대상이 된 7종의 엔테로바이러스 모두에서 동일한 RNA 구조와 결합 방식이 관찰되었습니다. 이는 해당 구조가 바이러스 생존에 필수적이며, 변이가 일어나기 어려운 안정적인 약물 표적이 될 수 있음을 시사합니다.

연구진은 이러한 공통 약점을 공략하면 단일 병원체가 아닌 바이러스 전체 계열에 대응하는 광범위 항바이러스제(Broad spectrum antiviral drugs) 개발이 가능할 것으로 전망합니다. 기존의 3C 및 3D 단백질 억제제와 더불어 새로운 치료 전략을 마련한 것입니다.

이 기사는 일반적인 건강 정보를 제공하며, 의학적 조언을 대체하지 않습니다. 구체적인 건강 문제는 의료 전문가와 상담하십시오.

이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재되었습니다. 과학자들은 고해상도 구조 정보를 바탕으로 바이러스 증식을 정밀하게 차단하는 차세대 치료제 개발에 박차를 가할 예정입니다.