중국과학원 생물물리 연구소 연구팀은 영국 옥스포드 대학(Oxford University) 연구팀, 중국 식품약품 검정(檢定) 연구원 연구팀 및 베이징(北京) 커싱(科興) 주식 바이오 유한회사 연구팀과 공동 연구를 실행하여 `A 형 간염 바이러스 전체 입자의 결정 구조(Hepatitis A virus Full particle crystal structure)` 연구에서 혁신적인 성과를 취득하여 이슈가 되고 있다.

연구팀은 이번 연구를 통해 A 형 간염 전체 바이러스 3차원 구조에 대한 연구를 실행하였으며 A 형 간염 바이러스만이 보유하고 있는 구조 특성, 극히 강한 안정성, 특수한 탈의(脫衣) 쉘 메커니즘(Undressing shell mechanism)을 해석하였을 뿐만 아니라 3차원 구조 차원에서 A 형 간염 바이러스의 진화 관계를 해석하였다.연구팀의 관련 연구 성과는 네이처(Nature) 학술지 10월 19일자 온라인 판에 발표되었다.

전 세계적으로 해마다 140만 명에 달하는 A 형 간염 바이러스(HAV) 감염 질병 사례가 발생하고 있으며 주로 개발도상국에서 발생하고 있는 상황이다. HAV 바이러스는 작은 RNA 바이러스과 간염 바이러스에 속한다. HAV 바이러스는 비교적 고대적인 바이러스로서 불활성화된 바이러스로 개발된 백신은 출시된지 오래되었지만 여전히 많은 과학 과제들에 대해서는 지금까지도 명확한 연구 결과가 도출되지 못한 상황이다.

 

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하지만 구조 분석을 통해 HAV 바이러스 입자는 비교적 짧은 vp1 BC loop와 vp2 EF loop 때문에 장 바이러스로 하여금 전형적인 `협곡` 구조 특징을 보유하지 않도록 하였으며 HAV 바이러스 수용체 결합 방식과도 차별화될 수 있도록 한다는 점이 입증되었다. 동시에 HAV 바이러스의 캡시드 단백질도 전형적인 소수성 주머니가 없기 때문에 자연적으로 주머니 인자를 함유하지 않는 것으로 나타났다. 이런 상황은 HAV 바이러스가 다양한 탈의 쉘 메커니즘을 보유하고 있음을 시사하고 있다.

HAV 바이러스는 극히 강한 안정성을 보유하고 있으며 산성, 알칼리성 및 고온에 견디며 절대 대부분의 유기 용액 속에서 생존하는 동시에 자연 환경 속에서 몇 개월 기간 동안 생존할 수 있는 것으로 나타났다. 열 안정성 실험 결과, HAV 바이러스는 pH 1-10과 극히 높은 안정성을 보유하고 있으며 약한 산성 환경 하에서 HAV 바이러스의 견딜 수 있는 균열 온도가 81℃ 수준에 도달하는 것으로 나타났다.

연구팀은 현재 이미 해석한 작은 RNA 바이러스과 멤버 3차원 구조 비교를 통해 HAV 바이러스 구조와의 제일 큰 차이는 캡시드 단백질 vp2의 N 끝 단에서 180도 오프셋(Offset)으로부터 바이러스 2차 축 위치에 이전하여 바이러스 5개 집중체와 5개 집중체 간의 상호 역할력을 증강시키는데 있다는 연구 결론을 도출하였다. 연구팀은 이번 연구를 통해 부분적인 HAV 바이러스는 극히 강한 안정성을 보유하고 있다는 점을 해석하였다.

연구팀은 이번 연구를 실행하는 과정에서 발견한 다양한 유사 특성을 통해 HAV 바이러스와 곤충 바이러스 간의 관계에 대한 연구를 실행하였다. 연구팀은 전체 바이러스 캡시드 단백질 3차원 구조 진화에 대한 분석 결과에 기반하여 HAV 바이러스는 지속적으로 진화하며 점차 곤충 바이러스 방향을 탈피하여 작은 RNA 바이러스 구조 특징을 파생시키며 HAV 바이러스 기초 상에서 더욱 많고 더욱 높은 수준의 작은 RNA 바이러스 멤버를 진화시킨다는 점을 입증하였다.

 

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출처 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』