생명/의료

세포핵 속 바이러스 DNA 식별 분자 발견

발행일 : 2019 / 07 / 20

최근 난카이대학 차오쉐타오(曹雪濤) 연구팀은 세포핵에 바이러스 DNA를 특이적으로 식별할 수 있는 자연면역수용체 분자가 존재하며 해당 분자가 바이러스에 대한 “강반격”을 작동시킬 수 있음을 발견했다. 해당 성과는 연구논문(Research Article) 형식으로 “Science”에 온라인으로 게재되었다.

해당 새 메커니즘의 핵심은 이질 핵 리보핵산단백질A2B1(hnRNP-A2B1)이라 불리는 단백질 분자이다. hnRNP-A2B1은 평상시 mRNA 수송을 담당하다가 바이러스 공격시 단백질 “융합”, 메틸화 등 변화를 통해 세포핵으로부터 세포질로 이동해 자연면역 신호경로를 활성화시킴과 아울러 항바이러스 효과를 작동시킨다.

연구팀은 먼저 핵심 바이러스 DNA 식별 분자를 확실시한 다음 면역기능을 활성화시키는 세포경로를 점차적으로 “끄집어”냈다. 연구팀은 비오틴으로 표지한 바이러스 DNA를 “미끼”로 하여 세포핵추출물에서 DNA 결합단백질을 “낚아”냈다. 다음 질량분석 및 2차원 전기영동 선별을 통해 세포핵에서 바이러스 감염 후 세포질로 이동하는 단백질 분자를 더한층 확실시했다. 일련의 세포기능 및 동물시험을 통해 23개 후보 분자 가운데서 최종적으로 hnRNP-A2B1가 핵심적인 핵내 DNA 자연면역 식별 수용체임을 감정했다.

이어서 연구팀은 동 단백질의 평시/전시 역할 승화과정은 이합체화(2개 분자 중합) 후 226번 부위 아르기닌에서의 탈메틸화 발생에서 비롯됨을 규명했다. 바이러스 공격에 대비한 식별분자는 세포핵에서 세포질로 이동해 인터페론 발현 관련 경로를 활성화시킨다. 이외 hnRNP-A2B1은cGAS, IFI16, STING 등 DNA 식별 수용체 mRNA의m6A 수식 및 핵외로의 이동을 촉진시킴으로써 세포질의 이미 알려진 상기 자연면역 분자의 효능을 증폭·증강시킴을 발견했다.

해당 발견은 세포핵 속 단백질 분자의 자연면역 식별 관여 및 신호전달의 새 메커니즘을 규명함으로써 항바이러스 치료 및 염증질환 치료에 새 아이디어와 잠재적 약물개발 표적을 제공했다.