와우! 과학

[와우! 과학] 이것이 코로나19의 심장? 코로나바이러스 프로테아제의 모습을 보다

페이스북 공유 트위터 공유 카카오톡 공유 네이버블로그 공유
확대보기
▲ Credit: Andrey Kovalevsky/ORNL, U.S. Dept. of Energy
코로나19를 일으키는 SARS-CoV-2 코로나바이러스는 사람 세포에 침투한 후 내부에서 세포의 자원을 이용해 유전자와 단백질을 만든다. 인체의 자원을 가로채 자신의 유전자와 단백질을 만든 바이러스 입자들은 세포를 파괴한 후 탈출해 새로운 숙주가 될 세포를 찾아 나선다. 현재 전 세계 과학자들은 이 과정을 차단할 수 있는 약물을 개발하기 위해 사력을 다하고 있다.

가장 먼저 치료제로 승인을 받은 렘데시비르의 경우 코로나바이러스의 RNA 의존 RNA 중합효소 (RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)를 억제하는 약물이다. 그 외에 바이러스가 세포 내로 침투하는데 필요한 프로테아제(Protease)나, 바이러스가 세포에 달라붙는데 필요한 돌기 단백질 (Spike protein) 등이 현재 개발 중인 코로나 19 치료제의 주요 목표다.

미국 에너지부 산하의 오크리지 국립연구소 (ORNL) 및 아르콘 국립연구소의 과학자들은 상온에서 X선을 이용해 코로나바이러스의 주요 단백질을 만드는데 필요한 프로테아제의 3차원 구조를 확인했다. (사진 참조)

이 프로테아제는 바이러스가 생산한 긴 단백질 사슬을 적당한 크기로 잘라 바이러스 복제에 필요한 단백질로 만든다. 따라서 이 과정을 막으면 코로나바이러스의 증식을 막을 수 있다. 따라서 과학자들은 코로나바이러스 프로테아제의 3차원적 구조를 상세히 연구했다. 다만 이를 위해서 프로테아제를 매우 낮은 온도에서 얼려야 하는 문제점이 있었다.

저널 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 발표된 논문에서 오크리지 및 아르곤 국립연구소의 과학자들은 프로테아제 결정의 크기를 키워 온도를 낮추지 않고도 X선을 통해 프로테아제의 3차원 형태를 분석했다.

연구를 이끈 오크릿지 국립연구소의 안드레이 코발레프스키(Andrey Kovalevsky)에 의하면 이 프로테아제는 바이러스이 심장이나 다름없는 중요한 효소로 그 기능이 정지되면 코로나바이러스가 더 이상 증식하거나 퍼지지 못하게 된다. 이번 연구는 바이러스가 실제로 증식하는 온도에서 3차원 구조를 확인했다는 데 의의가 있다.

연구팀은 현재 이 데이터를 바탕으로 슈퍼컴퓨터 서밋 (Summit)을 통해 프로테아제에 가장 잘 결합할 수 있는 물질을 찾고 있다. 프로테아제와 결합해서 그 기능을 방해하면 코로나 19 치료제로 사용할 수 있기 때문이다. 물론 이번 연구가 바로 신약 개발이 가능하다는 의미는 아니지만, 효과적인 신약 개발을 도울 수 있을 것으로 기대된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
Copyright ⓒ 서울신문 All rights reserved. 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지

추천! 인기기사
  • 北에 넘어가느니 기체 손상 감수…‘마하 3’ 美정찰기 조종사
  • 美 최강 전투기, 한국 코앞에 전개…“북한, F-22 랩터
  • “K9 자주포 300문 더!”…인도, 한국산 무기에 2조 8
  • ‘성욕 못 참은’ 女교사, 학생들과 성관계…“조울증 때문”
  • 한국 KF-21, 美와 나란히 첫 비행 성공…왜 U-2정찰기
  • 중국 코앞에서 美 암람 미사일 생산…K방산에 미치는 영향은?
  • 화염 뿜으며 로켓 발사…한국서 실사격 나선 美 M270
  • 中 ‘비밀 우주 비행기’ 정체 밝혀졌다…美 정보국, 고화질
  • 한국산 천무 배우러 왜 폴란드로?…크로아티아군 찾아간 이유
  • 한국 공군 것보다 좋다?…말레이 간 FA-50, 무엇이 달라
  • 나우뉴스 CI
    • 광화문 사옥: 서울시 중구 세종대로 124 (태평로1가 25) , 강남 사옥: 서울시 서초구 양재대로2길 22-16 (우면동 782)
      등록번호 : 서울 아01181  |  등록(발행)일자 : 2010.03.23  |  발행인 : 김성수 · 편집인 : 김태균
    • Copyright ⓒ 서울신문 All rights reserved. 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지 | Tel (02)2000-9000