에이즈의 원인이 되는 '인간면역결핍바이러스(HIV)'의 RNA(세포 속 고분자 유기물인 핵산의 일종핵산의 일종, 리보핵산) 분해효소가 국내 연구진에 의해 발견돼 새로운 에이즈 백신개발의 실마리가 될 전망이다.
21일 미래창조과학부에 따르면 서울대 생명과학부 안광석 교수와 유정민 박사과정 연구원은 에이즈를 일으키는 HIV의 RNA를 직접 분해함으로써 감염을 억제하는 효소를 찾아냈다.
HIV는 'Human Immunodeficiency Virus'의 약자로 에이즈를 일으키는 원인 바이러스를 말하며, 에이즈는 HIV 감염 후 질병이 진행돼 나타나는 '면역결핍증후군'을 의미한한다. HIV에 감염된 사람 중 면역체계가 손상된 사람과 면역이 저하돼 세균·바이러스·진균·기생충 등에 의한 감염증·암 등의 질병이 나타나는 사람만 에이즈환자로 분류된다.
연구팀은 세포 내 염기(핵산을 이루는 단위체)의 농도가 'SAMHD1'의 활성 여부를 조절, 감염에 영향을 미친다는 점도 밝혀냈다. 'SAMHD1'은 626개 아미노산으로 이뤄진 단백질이다. 이 단백질을 만드는 유전자에 돌연변이가 생기면 아카디-구띠에르 증후군, 루푸스 같은 자가면역질환을 일으킨다.
SAMHD1에 HIV-1 감염 억제능력이 있다는 것은 이미 알려졌으나, 정확한 작용 원리가 규명된 것은 이번이 처음이다.
이처럼 연구팀의 발견이 있기 전까지 학계에서는 염기의 농도가 HIV 증식에 필요한 역전사효소 기능을 방해해 HIV 증식이 억제된다고 알려져 있었다. 하지만 연구팀은 염기농도가 낮아지면 SAMHD1의 RNA분해효소활성이 높아지면서 HIV RNA를 직접 분해해 감염이 억제되고, 반대로 염기농도가 높아지면 SAMHD1이 비활성화된다는 것을 밝힘으로써 염기가 SAMHD1의 활성 조절자임을 입증했다.
염기는 핵산(DNA, RNA)을 이루는 단위체로, DNA에 존재하는 염기는 시토신(C), 티민(T), 아데닌(A), 구아닌(G)이며 RNA에는 티민(T) 대신에 우라실(U)이 존재한다. 역전사효소는 RNA를 주형으로 하여 이에 상보적인 서열의 DNA를 합성하는 효소를 말한다.
현재 시판 중인 많은 항-HIV 약품들이 염기 농도를 조절하거나 역전사효소를 무력화하기 위한 것인 만큼, 이 결과로 관련 연구가 더 활발해질 전망이다.
안 교수는 "HIV는 빠른 속도로 돌연변이를 일으켜 그간 효과적 백신개발에 어려움이 있었지만, SAMHD1은 돌연변이에 상관없이 RNA를 분해할 수 있기 때문에 이번 연구결과가 새로운 개념의 백신 개발 연구에 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
에이즈는 면역세포가 파괴되는 후천성 면역결핍증후군으로, 현재 세계 인구 중 약 4500만 명이 감염됐고 연간 300만명이 이 질병으로 목숨을 잃고 있다.
한편 이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업(창의)의 지원을 받아 수행됐으며, 연구결과는 네이처 메디슨지(Nature Medicine) 21일자 온라인판에 실렸다.
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