| 헤르페스바이러스 게놈 패키징 핵심 메커니즘 규명 | ||
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 최근, 중국과기대 허페이(合肥)미세규모물질과학국가실험센터 류윈타오(劉雲濤)/비궈창(畢國強) 연구팀은 냉동전자현미경을 이용하여 인간 헤르페스바이러스 게놈 패키징의 핵심 메커니즘 및 바이러스의 DNA 게놈 구조를 해석함으로써 헤르페스바이러스로 인해 유발된 다양한 질병 예방 및 통제 그리고 헤르페스바이러스를 개선하여 표적치료에 이용하는데 도움을 주었다. 해당 연구성과는 "Nature"에 온라인으로 게재되었다. 헤르페스바이러스는 자연계에 광범위하게 존재하는 바이러스로서 인체가 감염되면 대상포진, 선천성 결함, 다양한 면역계질환 및 암을 포함한 다양한 질병이 유발된다. 헤르페스바이러스에는 낭막, 중간체 단백질층, 뉴클레오캡시드 및 게놈 등 4개의 층상구조가 포함된다. 그중 뉴클레오캡시드가 정이십면체로 간주되고 있는데 여기에는 바이러스 게놈이 출입할 수 있는 독특한 DNA 통로가 존재한다. 바이러스 게놈 및 캡시드 DNA 통로의 고해상도 구조 부족으로 바이러스 입자의 게놈 패키징 과정에 대해 알려진 바가 없다. 헤르페스바이러스의 생명주기에서 가장 핵심적인 과정은 DNA 절단효소를 캡시드의 독특한 DNA 통로에 집중시켜 이중 사슬 DNA를 식별·패키징·절단하여 최종적으로 게놈을 함유한 바이러스 입자를 생성하는 과정이다. 바이러스 게놈이 바이러스 캡시드에 꽉 채워질 경우 어떤 종류의 신호를 보내며 따라서 과잉 DNA를 절단하여 패키징이 완료된다. 연구팀은 한 가지 특수한 알고리즘을 구축함과 아울러 냉동전자현미경을 이용하여 헤르페스바이러스 캡시드 DNA 통로의 원자 수준 해상도 구조 및 대부분 게놈의 고해상도 3차원 구조를 획득하였다. 분석 결과, 바이러스 게놈은 왼손 초나선 와인딩 방식 및 하나의 무질서 코어(Core)를 보유하고 있음을 발견하였으며 또한 바이러스 게놈 패키징 신호의 전달 방식 및 게놈이 캡시드 DNA 통로를 통과하는 메커니즘을 규명했다. 동 연구는 헤르페스바이러스의 완정한 비대칭 구조를 규명함과 아울러 최초로 진핵생물 바이러스의 DNA 통로 원자 수준 모델을 획득했다. 이는 최초로 발견된 통로에서의 DNA의 꼬임 상태이다. 헤르페스바이러스의 DNA 운반 그리고 게놈 패키징 신호 획득 및 전달 기본 규칙에 대한 이해를 통하여 1) 헤르페스바이러스로 유발된 질병을 맞춤형으로 예방 및 통제할 수 있고 2) 헤르페스바이러스를 개선하여 실용적인 운반체를 획득함으로써 종양 표적치료 또는 대뇌 신경회로 추적 등에 이용할 수 있다. 정보출처 : http://www.cas.cn/cm/201905/t20190531_4693722.shtml |
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