트립토판

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9403(2023) 이 기사 인용

2 알트메트릭

측정항목 세부정보

호흡기 세포융합 바이러스(RSV)는 유아와 노인에게 심각하고 심지어 치명적인 급성 하기도 감염의 주요 원인입니다. 강력한 RSV 중화는 바이러스 융합(F) 단백질의 융합 전 형태에 선택적으로 결합하는 항체에 의해 달성되었습니다. 우리는 F 단백질 표적화 앱타머를 사용하여 유사한 강력한 중화가 달성될 수 있다는 가설을 세웠습니다. 압타머는 짧은 반감기와 제한된 범위의 표적-압타머 상호작용으로 인해 치료 또는 진단을 위한 번역 잠재력에 아직 도달하지 못했습니다. 그러나 이러한 단점은 아미노산 유사 측쇄 보유 뉴클레오티드를 적용하여 개선될 수 있습니다. 이 연구에서는 트립토판 유사 측쇄를 보유하는 올리고뉴클레오티드 라이브러리를 사용하여 압타머 선택을 통해 사전융합 RSV F 단백질의 안정화된 버전을 표적으로 삼았습니다. 이 과정을 통해 F 단백질을 높은 친화력으로 결합하고 융합 전 형태와 융합 후 형태를 ​​구별하는 압타머가 생성되었습니다. 확인된 압타머는 폐 상피 세포의 바이러스 감염을 억제했습니다. 더욱이, 변형된 뉴클레오티드의 도입으로 압타머 반감기가 연장되었습니다. 우리의 결과는 바이러스 표면에 압타머를 표적으로 삼는 것이 지속적으로 진화하는 병원체와 보조를 맞출 수 있는 효과적인 약물 후보를 생성할 수 있음을 시사합니다.

호흡기 질환은 어린 아이들의 질병률과 사망률의 주요 원인입니다. 호흡기 세포융합 바이러스(RSV)는 일반적으로 유아에게 경미하고 감기와 같은 증상을 유발하는 가장 흔한 계절성 호흡기 바이러스입니다1. 그러나 이는 또한 심각한 호흡기 질환, 특히 세기관지염, 폐의 소기도 염증 및 폐렴을 유발할 수도 있습니다2. 어린 아이들 외에도 RSV 감염은 면역력이 저하된 숙주와 노인들에게 심각한 질병을 초래할 수 있으며 천식 발병과 관련이 있습니다3. RSV 감염은 전 세계적으로 영유아 입원의 주요 원인이며, 저소득 및 중간 소득 국가에서는 두 번째로 흔한 유아 사망 원인입니다4.

RSV는 전염성이 매우 높은 병원체이며 직접적인 신체 접촉, 비말 및 에어로졸 전염을 통해 어린 아동 집단, 가족 내, 입원 환자 간에 확산됩니다5,6. 최근 코로나19 대유행으로 인한 제한 조치로 인해 호흡기 바이러스의 계절성 감염 패턴이 붕괴되었습니다. 이로 인해 면역학적으로 경험이 없는 인구가 증가하여 전 세계적으로 더 심각한 RSV 발생이 발생했을 수 있습니다7. 현재 RSV 감염을 예방할 수 있는 허가된 백신은 없지만 많은 백신 후보가 개발 중입니다. 유일하게 승인된 예방약은 F 단백질에 대한 단일클론 항체입니다.

RSV는 다형성 외피 RNA 바이러스입니다. 11개의 RSV 게놈 암호화 단백질 중 3개(F, G 및 SH)가 막에 고정되어 있으며 바이러스 진입에 관여합니다. 표면에 노출된 두 가지 주요 당단백질 G와 F는 각각 바이러스 부착과 융합에 중요합니다. 작은 소수성(SH) 단백질은 감염된 세포를 조절하기 위해 이온 채널 형성(비로포린)에 관여하는 것으로 제안됩니다. 그러나 정확한 기능은 완전히 이해되지 않습니다8. F 단백질은 숙주세포의 감염에 꼭 필요한 단백질로, G9 단백질에 비해 유전적 다양성이 낮다. 이러한 특징으로 인해 F 단백질은 치료적 개입을 위한 합리적인 표적이 됩니다. 단백질 F의 형태는 막 융합 중에 중요한 변화를 겪습니다. 즉, 단백질의 융합 전 형태가 융합 후 F로 전환됩니다. 이 과정은 융합 전 형태의 준안정성을 나타내는 자발적으로 발생할 수도 있습니다10. 단백질 F에 대해 다수의 인간 항체가 생성되었으며, prefusion F 특정 항원 부위 Ø 결합 변이체는 강력한 바이러스 중화 능력을 보유하는 것으로 입증되었습니다11. 백신 개발을 돕기 위해 구조 기반 설계를 통해 안정화된 버전의 융합 단백질 F가 만들어졌습니다. RSV F의 이 돌연변이 버전은 극한의 pH, 삼투압 및 온도에 노출된 경우에도 항원 부위 Ø의 가용성을 유지했습니다.