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미국 노스웨스턴대학 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 바이러스의 새로운 취약점을 발견함.

코로나19 바이러스의 겉면에 난 돌기 모양의 스파이크 단백질이 인체 세포의 수용체와 결합해 바이러스 감염을 유발하는 것으로 알려져 있음.

모니카 올베라 델라 크루즈 노스웨스턴대 교수 연구진은 나노미터(nm·1억분의 1미터) 수준의 시뮬레이션 기법을 활용해 코로나19의 스파이크 단백질이 인체 세포와 실제 결합하는 부위로부터 10나노미터 떨어진 곳에서 양전하를 띠는 다염기성 절단 부위를 발견했음. 이를 통해 음전하를 띠는 인체 세포 수용체와 바이러스의 강력한 결합이 이뤄진다는 사실을 알아냈음.

연구진은 이같은 발견을 토대로 코로나19 바이러스의 양전하를 띤 다염기성 절단 부위와 결합하는 음전하 분자를 설계했음. 연구진이 설계한 분자와 코로나19 바이러스의 양전하 부위가 결합하도록 만들어 코로나19 바이러스가 인체에 침입하는 것을 억제했음.

연구를 주도한 올베라 델라 크루즈 교수는 “이번 연구는 코로나19 바이러스의 특정 부위 활성화를 차단하면 사람을 감염시키는 바이러스의 능력을 억제할 수 있다는 사실을 보여주고 있다”고 말함.

연구진이 발견한 코로나19의 양전하 다염기성 절단 부위는 아미노산으로 이뤄져 있으며 그 특성이 아직 명확하게 규명되지 않았음. 다만 기존 연구에서 이 부위는 바이러스의 독성과 전염력에 필수적인 것으로 알려졌음.

연구진은 이번 연구를 통해 코로나19 바이러스의 다염기성 절단 부위는 코로나19 바이러스가 인체 세포와 결합하는 수용체로부터 10나노미터 떨어진 곳에 존재한다는 사실과 이 부위에서 정전기적 상호작용을 통해 바이러스와 인체 세포가 결합한다는 사실을 규명한 것임.

연구진은 “생리학적 조건에서 모든 정전기적 상호작용은 1나노미터 이상의 거리에서 발생하지 않는데 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질은 특이적인 현상이 나타난다”며 “이는 다염기성 절단 부위가 인체 세포에 침투하는 바이러스 기능에 중요하다는 사실을 보여주고 있다”고 밝힘.

연구진은 이번 연구를 토대로 화학 및 약리학 전문가와 협력해 코로나19의 스파이크 단백질과 결합해 코로나19의 인체 침투를 무력화할 수 있는 신약 개발에 나서겠다는 계획임.

본 연구 성과는 ‘ACS Nano’ 지에 게재됨.