코로나19와 먼저 결합해 감염 막는 ‘인공단백질’ 나왔다

DGIST, 슈퍼컴퓨터로 설계한 코로나19 치료제, ‘인공단백질’ 개발

코로나19 바이러스 표면의 스파이크 돌기 RBD 단백질(빨간색)과 인간 세포 표면 hACE2 수용체 단백질(파란색)의 결합 도식도/사진=DGIST

국내 연구진이 코로나19(COVID-19) 바이러스에 먼저 달라 붙어 인간 세포와의 결합을 막는 ‘인공단백질’을 슈퍼컴퓨터로 만들었다.

대구경북과학기술원(DGIST) 슈퍼컴퓨팅·빅데이터센터와 핵심단백질자원센터 연구진은 코로나19 바이러스 표면 스파이크(돌기) RBD 단백질이 인간 세포 수용체(hACE2) 단백질에 결합하지 못하게 막는 인공단백질 후보 11가지를 슈퍼컴퓨터로 디자인했다고 29일 밝혔다.

연구진에 따르면 슈퍼컴퓨터로 코로나19 바이러스의 스파이크 돌기 단백질과 인간 세포 수용체 단백질 구조를 분석한 뒤 치료제 후보 인공단백질 구조를 디자인했다. 인공단백질은 인간 수용체보다 스파이크 단백질에 먼저 결합해 감염을 막는다는 게 연구진의 설명이다. .

특히, 인공단백질과 스파이크 돌기 단백질 간 결합은 인간 세포 수용체 단백질과의 결합보다 더 강하게 이뤄졌다. 이는 곧, 인공단백질이 중화 기능을 보유하고 있다는 의미다. 또 생산된 인공단백질 중 PEP9 단백질을 배아 신장, 간, 뇌 면역, 폐, 신장, 폐암 등 6가지 인간 세포에 투여한 결과 독성이 발생하지 않았다. 신체에 해를 입히지 않는 안전성도 확보했다는 것이다.

연구진은 인공단백질의 발현·정제·생산 공정을 개발, 자체 생산을 진행 중이며, 현재 총 11가지 단백질 중 7가지는 고순도 생산을 완료했고, 나머지 4가지는 곧 생산 완료할 예정이라고 밝혔다. 장익수 센터장은 “치료제 후보 인공단백질들의 효능을 검증하기 위해 곧 코로나 바이러스 실험과 전임상(동물실험)을 실시할 계획”이라고 말했다.

인공단백질의 중화작용 도식도치료제 후보 PEP9 인공단백질의 단량체(monomer) 혹은 이량체(dimer)가 코로나19 바이러스의 돌기 부분에 존재하는 RBD 단백질(빨간색)에 결합해 인간 세포 표면에 있는 hACE2에 결합하지 못하도록 중화 작용하는 도식도. /자료=DGIST