조류독감 치료 면역 유전자 발견

조류독감 바이러스를 치료할 수 있는

면역 유전자 발견
- ‘Nature Immunology’ 온라인 판에 논문 발표 -

 

국내 연구진이 동물의 바이러스 감염에 대한 면역력을 증가시킬 수 있는 OASL1 유전자의 기능을 세계 최초로 규명하여, 바이러스 감염 치료제 개발의 새로운 전기를 마련하였습니다.

 

○ 연세대 김영준 교수 연구팀*은 ‘생쥐의 OASL1 유전자*가 항(抗)바이러스성 단백질인 인터페론의 생성을 특이적으로 조절한다는 사실을 발견하고, 이 OASL1 유전자의 기능을 억제하면 매우 강한 항바이러스 면역반응을 유도할 수 있다는 사실’을 밝혀냈습니다.
    

* 연구팀 : 연세대 김영준 교수(교신저자), 이명섭 연구 교수, 김병일 학생

 

* OASL1 유전자 : ○ 2′-5′-oligoadenylate synthetase-like 1 유전자로서 바이러스 감염 시 발현이 되고, 2-5As 를 만드는 기능이 없으며, Ubiquitin-like domain을 추가로 가지고 있다. 하지만 그 생리적인 기능이 우리의 연구 결과 이전에는 알려진 바가 없었음

 

○ 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 시행하는 글로벌연구실사업(GRL)의 지원으로 이루어진 이번 연구결과 면역학 분야의 세계적 학술지인 ‘네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)’ ‘13. 2. 17자 온라인 판(DOI 10.1038/ni.2535)에 발표되었습니다.

 

(논문명 : OASL1 inhibits translation of the type I interferon–regulating transcription  factor IRF7)

 

○ 김 교수팀의 이번 연구 성과로 조류독감, 구제역, SARS(중증급성호흡기증후군) 등 바이러스 감염에 의한 질병을 근본적으로 치료할 수 있는 신약 개발이 가능할 것으로 보입니다.

 

바이러스가 침입하면 세포는 인터페론*을 만들어 세포의 면역 기능을 활성화시켜 바이러스의 증식을 막으며, 감염된 세포를 죽여 새로운 세포의 바이러스 확산을 억제합니다.
  

* 인터페론(interferon) : 바이러스에 감염된 동물의 세포에서 생산되는 항(抗)바이러스성 단백질

  

○ 인터페론은 항바이러스와 항암 작용에 매우 중요하지만 많이 생산될 경우 지나친 면역반응을 유도하여 정상적인 세포도 파괴하므로 인터페론 양이 일정 수준에 이르면 더 이상 만들어지지 않게 조절하는 유전자들이 있습니다.
 

○ 지금까지 생체 내에서 인터페론의 과 발현을 억제하는 많은 유전자들이 밝혀졌으나 대부분 다른 세포의 기능에도 동시에 영향을 미치는 부작용 때문에 항바이러스 치료제 개발에 사용이 어려웠습니다. 

 

이에, 김 교수팀은 바이러스 감염에 의해 유도되는 유전자 중 OAS군의 유전자들 중 일부가 항바이러스 반응을 나타낸다는 사실에 착안하여 효과적인 항바이러스 면역 유전자를 찾기 위해, 생리적 기능이 알려져 있지 않았던 OAS 유전자들의 항바이러스 기능을 조사하였습니다.

 

HSV-1 바이러스를 정상쥐 (WT)와 OASL1 결손쥐 (KO)에 감염시켰을 때 시간이 지남에 따라 쥐들의 생존율을 표시한 그래프로 정상쥐들이 죽는 조건에서 돌연변이쥐는 대부분 살아남았다.

○ 이번 연구는 OASL1이 제거된 돌연변이 생쥐가 바이러스 감염 초기에 제1형 인터페론만을 생산하여 바이러스 퇴치 효과를 극대화하면서, 지속적인 인터페론에 대한 노출은 피해 바이러스 퇴치 후 과도한 면역반응과 같은 부작용이 없다는 사실을 발견하여, 치료제로서 갖추어야 할 고효율성과 저부작용의 중요한 요소를 모두 갖춘 이상적인 항바이러스 치료제 개발의 길을 열었다는 데에 큰 의미가 있습니다.
 

○ 또한, 사람과 소, 돼지 등 가축에도 OASL1과 동일한 기능을 가질 것으로 생각되는 OASL이 존재하기 때문에 이번 연구결과가 사람과 가축 모두에 공통으로 적용될 가능성이 매우 높아 사람과 가축에 모두 사용할 수 있는 범용 치료제 개발이 가능할 것으로 보입니다.

 

OASL1이 IRF7 mRNA의 Stem 구조에 특이적으로 결합하여 라이보좀의 scanning을 방해하여 IRF7 단백질 생성을 억제하는 모식도

그리고, 김 교수팀은 이번 연구에서 OASL1은 인터페론을 만드는 IRF7*을 조절함으로써 인터페론 생산을 특이적으로 조절하는데, 그 조절 방법이 지금까지 잘 알려지지 않았던 새로운 방법으로 조절한다는 사실도 밝혀냈습니다.

 

* IRF7 : 과량의 일형 인터페론 RNA를 만드는 데 작용하는 가장 핵심적 전사인자로 바이러스 감염 등에 의해서 발현이 유도되고, 또한 활성화되어 기능함

 

김영준 교수는 “조류독감, 구제역, SARS 등 치명적인 바이러스 감염질환은 효과적인 치료법이 없어서 사회적 문제를 야기하고 있다”면서 “이번 연구결과를 토대로 이러한 질병을 퇴치할 수 있는 새로운 바이러스 치료제 개발을 위한 후속연구에 힘쓰겠다.”고 앞으로의 포부를 밝혔습니다.

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