코로나바이러스 번역체 및 전사체에 대한
고해상도의 시계열 지도 완성
- 새로운 COVID-19 치료제 개발 전략 제시 -
□ 고려대 생명과학과 김윤기 교수 실험실의 장지윤 학생 (석박사통합과정)과 박주리 박사는 박만성 교수 (고려대 의과대학)와 백대현 교수 (서울대 생명과학과) 연구팀과의 공동연구를 통해 신종 코로나바이러스감염증 (COVID-19)의 원인인 사스코로나바이러스-2 (SARS-CoV-2)의 감염 후 시간에 따른 번역체 및 전사체의 양상을 측정한 고해상도의 지도를 제작했다. 이번 연구는 국제전문학술지인 Nature Communications (IF = 14.919)에 8월 25일자로 온라인 게재되었다.
(논문명 : A high-resolution temporal atlas of the SARS-CoV-2 translatome and transcriptome)
□ 유전체에서 전사되는 RNA들의 총체를 전사체라고 부르며, 전사체를 해독하여 단백질을 생산하는 번역 과정의 종합적인 양상을 번역체라고 지칭한다.
□ 본 연구팀은 SARS-CoV-2 감염에 따른 인간 세포 및 바이러스 유전체의 번역 및 전사 양상의 변화를 다양한 시간대에서 측정한 대규모의 차세대 염기서열 분석 (next-generation sequencing; NGS) 데이터를 생산했다.
□ 본 연구팀이 제작한 NGS 데이터를 바탕으로 SARS-CoV-2 번역체 및 전사체의 지도를 완성했으며, 바이러스 감염 후 시간에 따른 SARS-CoV-2와 인간 숙주 유전체의 발현 양상 빛 번역 효율의 변화를 정확히 측정했다.
□ SARS-CoV-2 번역체 지도를 분석한 결과, SARS-CoV-2 유전자들의 번역 효율을 조절하는 인자를 발굴했으며, 이를 translation initiation site located in the leader (TIS-L) 이라 명명했다.
□ TIS-L은 SARS-CoV-2 유전체 전반의 발현에 큰 영향을 미치는 주요 조절인자로 기능할 것으로 예상되며, COVID-19 백신의 주 표적인 스파이크 단백질의 번역을 크게 향상시킴을 실험적으로 검증했다.
□ 또한, 본 연구진은 SARS-CoV-2 감염 후 시간에 따른 인간 숙주 번역체 및 전사체의 변화를 분석하여 유사한 시계열적 반응을 보이는 유전자 집단들을 탐지하고 이들의 기능을 동정했다.
□ 본 연구를 통해 완성된 SARS-CoV-2 번역체 및 전사체의 시계열 수준의 지도와 분석 결과는 바이러스의 감염기작 및 병태생리를 이해하는 실마리를 제공할 뿐만 아니라, TIS-L을 표적으로 한 COVID-19 치료제 개발의 가능성을 제시하는 등 판데믹 사태의 해결에 실질적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
