폴리단백질

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폴리단백질이란 하나의 단백질이 생성된 후 여러 종류의 단백질로 분리되어 기능하는 것을 의미한다. 특히 RNA를 유전체로 갖는 바이러스가 폴리단백질을 생성한다. 일본뇌염바이러스, 뎅기바이러스, 지카바이러스, 치쿤구니야바이러스, 메르스바이러스, 소아마비바이러스 등 다양한 바이러스들이 이런 방식으로 바이러스 단백질을 생성한다. 

C형 간염바이러스의 유전체와 폴리단백질 (출처 : )

폴리단백질의 생성과정을 C형 간염바이러스 (hepatitis C virus, HCV)를 예를 들어 설명하도록 하자. HCV는 9600개의 뉴클레오타이드 (nucleotide)로 이루어진 RNA 바이러스이다. HCV가 감염하면 세포의 리보솜이 바이러스의 RNA 유전체에 결합하여 단백질 번역의 개시코돈 (initiation codon)인 AUG를 인지하여 단백질을 생성하고, 종결코돈인 UAG를 인지하면 단백질 생성을 중지한다. 이렇게 생성된 긴 폴리단백질 (그림의 중간)은 그 자체로 기능을 할 수 없고, 단백질 분해효소가 작동하여 각각의 작은 단백질로 잘리고(cleavage) 접혀야만(protein folding) 각각의 기능을 수행할 수 있다. 이 때 사용되는 단백질 분해 효소는 바이러스 단백질이거나 세포 단백질이다. 하나의 폴리단백질이 바이러스의 단백질 분해효소나 세포의 단백질 분해 효소에 의해 총 10개의 개별 단백질로 나뉘어 각각의 기능을 수행하게 된다. (그림의 중간 부분 참조).

바이러스에 따라 폴리단백질의 길이가 다르고, 폴리단백질에서 만들어지는 바이러스 단백질의 개수와 기능도 다르다. 그러나 바이러스의 폴리단백질은 단백질 분해 효소에 의해 잘려야만 기능을 할 수 있고, 궁극적으로 바이러스가 증식할 수 있으므로, 폴리단백질을 자르는 바이러스의 단백질 분해 효소를 찾아, 그 효소의 기능을 억제하는 억제제를 개발하면 좋은 항바이러스제제를 개발할 수 있다. 실재로 항바이러스제제 중 많은 수가 바이러스 단백질 분해 효소의 억제제들이다.

명진종/전북대학교

김재욱/국제백신연구소