“코로나19 바이러스 세포 침투 경로, 한군데 더 있다… 차단하면 감염력 감소”

영국·독일 연구진 각각 발견, 같은 날 사이언스 발표
"세포 표면 단백질 ‘뉴로필린-1’도 스파이크 단백질과 결합"
"제거·억제 시 감염력 감소… 새로운 치료법 개발 가능성"

세포 단백질 ‘뉴포필린-1’과 스파이크 단백질의 한 부위(S1)가 분자 수준에서 결합한 걸 나타낸 그림./사이언스

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스가 세포 안으로 침투하는 경로가 기존에 알려진 ‘안지오텐신 전환효소 2(ACE2)’라는 부위 외에 한군데 더 발견됐다. 이 경로로의 침투를 억제했더니 바이러스 감염력이 떨어지는 것으로 나타났다.

영국 브리스톨대 연구진은 세포의 표면 단백질 중 한 종류인 ‘뉴로필린-1(Neuropilin-1)’이 코로나19 바이러스의 스파이크(돌기) 단백질과 결합해 감염력을 높이며, 이 결합을 억제하면 감염력을 낮출 수 있다는 연구결과를 지난 20일(현지시각) 국제 학술지 ‘사이언스(Science)’에 발표했다.

코로나19 바이러스는 숙주 세포에 들어오기 위해 표면에 돌기 모양으로 달린 스파이크 단백질을 이용한다. 스파이크 단백질은 세포의 ACE2와 결합해 세포 속으로 들어온다. 개발 중인 백신은 몸속에 중화항체를 만들어 스파이크 단백질과 미리 결합해 결합력을 없애는 효능을 가지게 된다.

왼쪽은 세포의 뉴로필린-1을 제거하기 전(위)과 후(아래) 세포에 노출한 코로나19 바이러스(분홍색) 분포. 뉴로필린-1을 제거한 후가 더 적다. 오른쪽은 제거 전(녹색)과 후(파란색) 바이러스 감염력 비교. 그래프상으로 75% 줄었다./사이언스

현재 대부분 치료제는 스파이크 단백질과 ACE2의 결합을 막는 데 초점이 맞춰져있다. 연구팀은 ACE2 외 또다른 세포 표면 단백질인 뉴로필린-1 역시 바이러스의 스파이크 단백질과 결합한다는 사실을 분자 수준에서 분석해 밝혀냈다. 실험용 배양 세포(HeLa)에 자연적으로 달린 뉴로필린-1을 제거하고 코로나19 바이러스에 노출했더니 감염력이 75% 정도 줄어드는 것으로 나타났다.

코로나19 스파이크 단백질과 뉴로필린-1의 결합을 EG00229라는 물질이 억제하는 걸 나타낸 그림./사이언스

연구팀은 이를 이용한 새로운 치료법 개발 가능성도 제시했다. 이번에는 뉴로필린-1을 인위로 제거하는 대신, 스파이크 단백질과 뉴로필린-1의 결합을 방해하는 물질(EG00229)을 찾아 주입했다. 뉴로필린-1을 제거했을 때만큼은 아니지만 역시 감염력이 30% 정도 낮아지는 것으로 나타났다. 연구팀은 "뉴로필린-1은 코로나19 치료를 위한 표적이 될 수 있다"고 했다.

이날 독일 뮌헨공대 연구진도 비슷한 연구결과를 사이언스에 따로 발표했다.

코로나19 스파이크 단백질과 뉴로필린-1의 결합을 억제하는 물질을 세포와 바이러스에 투여했더니 감염력이 약 30% 줄었다(오른쪽). 왼쪽은 대조물질(위)과 억제물질(아래)이 바이러스(분홍색) 증식을 억제한 모습 비교.

김윤수 기자(kysme@chosunbiz.com)

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