▲ 울산과학기술원 박찬영 교수팀     © 울산광역매일

울산과학기술원(UNIST, 총장 이용훈)이 코로나바이러스로 인한 섬모 세포의 손상 원인을 밝혔다. 

박찬영 교수팀의 연구는 코로나바이러스감염으로 인한 섬모세포 손상으로 인한 호흡기 이상 질환 그리고 섬모세포와 섬모 기능상실에 의한 후각, 미각 세포의 기능 상실의 원인을 연구할 수 있는 기초 자료를 제공한다. 

연구팀은 단백질 절단효소인 `메인프로테아제`와 세포 구조를 유지하고 세포 분열과 이동을 조절하는 `셉틴` 단백질의 상호작용에 의한 감염세포 섬모 손상의 원인을 처음 밝혔다.

섬모는 세포의 안테나로 비유되며, 배아 발생부터 신체의 항상성 유지 등 생명 활동 전반에 중요한 역할을 한다. 

또 호흡기에서 외부 병원체가 들어오지 못하도록 막아내거나, 후각신경세포 등 다양한 세포에서 신호 전달에 관여한다. 섬모의 특이적 신호 전달 방법에는 대표적으로 소닉 헤지호그(SHH) 신호전달이 있는데 이는 세포분열 및 분화에 관여하여 조직 재생과 발생에 중요한 역할을 한다.

코로나바이러스는 사람의 섬모세포에 침투한 후 세포 내부에서 숙주세포의 자원을 이용해 바이러스 유전자와 단백질을 만든다. 

코로나바이러스의 복제를 위해서는 코로나바이러스 단백질 절단효소(프로테아제)가 필요한데 단백질 절단효소는 코로나바이러스가 생산한 단백질 사슬을 절단해 바이러스 복제에 필요한 다양한 기능의 단백질들을 만든다. 

연구팀은 코로나바이러스의 프로테아제가 바이러스 단백질뿐만 아니라 감염 세포의 단백질을 절단해 바이러스 감염을 쉽게 만들거나 감염세포의 손상을 일으킨다는 사실을 밝혀냈다.  

아울러 연구팀은 코로나바이러스의 단백질 절단효소 억제제를 바이러스 감염 전에 사용하면 섬모의 손상을 예방할 수 있음을 확인했다. 

또한 억제제가 바이러스 감염 후에 사용되면 SHH 신호 전달 체계의 손상이 완화되는 것을 검증했다. 

이러팀 결과는 바이러스에 의한 섬모 세포 손상을 예방하거나 완화하기 위한 약물 연구의 출발점으로 활용될 수 있다.

박찬영 생명과학과 교수는  "향후 코로나바이러스 감염에 대한 세포이상에 대한 연구 다양성을 제시하고 섬모이상으로 인한 감염세포 이상 현상의 이해와 바이러스 세포대응 기전 후속연구에 도움이 될 것으로 기대한다"고 전했다.  정호식 기자