입술 염증 치료과정 들여다보니…'폴리티민'이 결정적 역할

UNIST-성균관대-제주대-IBS, 헤르페스1형 바이러스 치료 메카니즘 규명

입술 주위에 물집을 일으키는 헤르페스 1형 바이러스 치료에 결정적 역할을 하는 단백질 발현 메카니즘이 규명됐다.

UNIST 생명과학과 이상준 교수팀은 헤르페스 바이러스 DNA에서 특정 염기서열(Poly(T))이  반복 서열이 면역 반응을 유도한다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다.

이 연구에는 이주상 성균관대 교수, 김의태 제주대 교수, 최영기 IBS 한국바이러스기초연구소 소장이 공동으로 수행했다.

숙주 면역 센서가 바이러스 DNA를 인식하는 원리를 나타낸 구성도.(그림=UNIST)

연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 온라인으로 게재됐다.

헤르페스 제1형 바이러스는 전 세계 인구 67%가 감염돼 있을 정도로 흔한 바이러스이다. 평소 신경절에 숨어 있다 숙주 피부 세포를 감염시킨다.

이의 치료를 위해 몸이 'AIM2'라는 단백질(선천면역 및 염증반응조절 기능)을 활성화한다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 이 'AIM2'가 실제 감염 환경에서 어떤 바이러스 유래 DNA를 선택적으로 인식하는지, 또 그 특이성을 결정하는 분자적 기준은 밝혀지지 않았다.

연구팀이 이를 규명했다.

연구팀은 헤르페스 1형 바이러스(HSV-1) 세 가지 균주(HF, F, KOS)를 이용해 감염 시 선천면역 반응의 차이를 비교 분석했다. 이 결과 HF 균주 감염 시에만 대식세포에서 강한 염증 반응과 세포 사멸이 유도됐다. 이 반응은 선천면역 센서 'AIM2'에 의존적인 것으로 확인됐다.

반면 F및 KOS 균주는 동일한 조건에서도 거의 면역 반응을 유도하지 않았다.

연구팀은 이러한 차이의 원인을 규명하기 위해 세 균주 유전체 염기서열을 정밀 비교 분석했다. 그 결과 단 두 군데 차이가 확인됐다. 이 중 티민(poly(T))이 'AIM2' 활성화 핵심 요소임을 밝혀냈다.

또한 동물 실험을 통해 이 염기 서열이 실제 생존에 미치는 영향도 확인했다. '폴리티민(poly(T)) 서열을 보유한 바이러스에 감염된 경우 높은 생존율을 보였다. 또 이 염기 서열이 제거된 경우 치명적인 감염으로 이어졌다.

이상준 교수는 “인체 면역 센서가 생각보다 훨씬 정교하게 바이러스를 인식한다는 사실을 새롭게 밝혔다”고 말했다.

이는 바이러스 유전체 내 특정 염기서열이 숙주의 면역 반응뿐 아니라 생존 결과까지 결정할 수 있음을 보여준다.