서울대 연구팀, '코로나19 체내 침투' 단백질 구조 파악 진전

석차옥 서울대 화학부 교수 등 공동연구팀 성과

"스파이크 단백질 구조 분석, 불완전 부분 메워"

바이러스 피부 닿으면 사람 세포에 붙는 단백질

"인체 침입방법, 가상실험 가능…치료제 길열려"

연구내용, 미국 학술지서 심사…출판 예정

[서울=뉴시스] 이창환 기자 = 서울대학교 연구팀이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)의 바이러스 단백질 구조 분석을 보완하면서, 치료제 개발 등 추후 연구에 대한 초석을 마련했다고 전했다. 

서울대는 이 학교 화학부 석차옥 교수 공동연구팀(미국 리하이 대학 임원필 교수팀·영국 케임브리지 대학 트리스탄 크롤 박사)이 스파이크 단백질의 전체 삼차원 구조를 컴퓨터로 시뮬레이션하기 위한 발판을 마련했다고 27일 밝혔다.

'스파이크 단백질'(Spike protein)은 코로나19를 일으키는 바이러스(SARS-CoV-2)의 표면에 있는 것으로, 바이러스가 피부에 닿았을 때 이 단백질이 사람 세포 표면 내 다른 단백질에 붙게 된다. 이후 특정 기작(생리작용)을 통해 바이러스가 인간 세포로 침입한다고 석 교수는 설명했다.

연구팀은 기존에 불완전했던 코로나19 바이러스의 전체 단백질 구조에 대한 분석을 보완하면서, 이와 관련한 컴퓨터 연구가 보다 활발해질 것으로 보인다.

서울대는 "이번 연구결과를 통해 컴퓨터로 스파이크 단백질이 어떻게 인체에 침입하는지 가상실험을 할 수 있게 됐다"며 "또 이 단백질의 활동을 어떻게 억제할 수 있는지 가상으로 시뮬레이션함으로써, 코로나19 치료제를 개발할 수 있는 현실적인 길이 열렸다"고 전했다.

이어 "이런 시뮬레이션 연구 방법은 향후 치명적인 바이러스 변이가 일어났을 때 신속하게 대처할 수 있는 훌륭한 연구 도구"라며 "기존에는 극초저온 현미경으로 스파이크 단백질의 삼차원 구조를 밝혔으나, 그 구조는 여러 부분이 불완전했다"고 전했다.

연구팀은 당 분자와 바이러스 외피막을 포함한 스파이크 단백질의 전체 구조는 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 슈퍼컴퓨터 누리온을 통해 분자 시뮬레이션을 돌려 안정성을 확인했다고 밝혔다.

현재 누리온에서는 스파이크 단백질의 특성을 자세히 분석하기 위한 시뮬레이션이 계속 진행되고 있으며, 전 세계 과학자들이 바이러스 치료제 개발 및 백신 연구에 활용할 수 있도록 시뮬레이션에 사용된 초기 구조를 바이오 아카이브에 사전 공개한 상태다.

서울대는 이 초기 구조 완성과 관련된 연구내용은 미국 물리화학 B학술지에서 심사 중이며, 그 중요성과 파급효과를 인정받아 표지논문으로 출판될 예정이라고 전했다.
 
이와 관련해 석 교수는 "사스와 코로나19(의 바이러스)는 비슷하지만, 코로나 바이러스가 좀 더 변이가 되면서 (사람) 세포에도 더 강하게 침투할 수 있다"며 "코로나 바이러스의 단백질 구조를 파악하면 이를 차단할 수 있는 부분들에 대한 연구도 이뤄질 수 있다"고 주장했다.

그는 이어 "보통 시뮬레이션을 다 돌리고 결과 분석까지 마친 다음 논문을 내지만, 이 자체가 시급한 문제라고 생각했다"며 "다른 이들도 (시뮬레이션을) 돌려보라는 취지로 아카이브에도 공개했다. 학술지 측에서도 동의한 부분"이라고 덧붙였다.


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