SK바사와 백신 공동 개발 美연구팀, 오미크론 변이 구조 한달만에 밝혔다
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신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 오미크론 변이의 단백질 구조를 분석한 결과 바이러스가 인간 세포에 결합하는 능력을 2.4배 늘린 것으로 나타났다.
연구팀은 기존 바이러스의 스파이크 단백질에서 구조가 변화된 것이 항체와 오미크론의 결합력을 얼마나 떨어트렸는지, 오미크론이 얼마나 세포에 잘 달라붙게 변화했는지를 계산했다.
그 결과 코로나19 백신을 접종한 사람들의 단클론항체와 오미크론 변이는 대부분 잘 결합하지 않는 것으로 나타났다.
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신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 오미크론 변이의 단백질 구조를 분석한 결과 바이러스가 인간 세포에 결합하는 능력을 2.4배 늘린 것으로 나타났다. 기존에 만들어진 항체와 결합하는 능력도 떨어진 것으로 나타났다.
데이비드 비슬러 미국 워싱턴대 생화학부 교수는 오미크론 변이가 인체에 침투할 때 활용하는 스파이크 단백질의 3차원 구조를 밝혀내고 분석한 결과 오미크론 변이의 특성이 이같이 나타났다고 26일(현지시간) 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다.
연구팀은 극저온전자현미경과 X선 결정학을 이용해 오미크론 스파이크 단백질을 0.3나노미터(nm, 1nm는 10억 분의 1m) 단위로 재구축했다. 이는 단백질을 구성하는 개별 아미노산의 모양을 식별할 수 있는 수준이다. 연구팀은 기존 바이러스의 스파이크 단백질에서 구조가 변화된 것이 항체와 오미크론의 결합력을 얼마나 떨어트렸는지, 오미크론이 얼마나 세포에 잘 달라붙게 변화했는지를 계산했다.
그 결과 코로나19 백신을 접종한 사람들의 단클론항체와 오미크론 변이는 대부분 잘 결합하지 않는 것으로 나타났다. 또 인간 세포에서 스파이크 단백질에 결합하는 부위인 안지오텐신 분해효소2(ACE2)에 결합하는 능력이 2.4배 늘어난 것으로 나타났다.
베슬러 교수는 “이 바이러스는 많은 변화를 일으키면서도 감염과 복제에 필요한 모든 기능을 유지할 수 있다”며 “또 오미크론 변이가 우리가 보게 될 마지막 변종이 아닐 것"이라고 말했다.
베슬러 교수팀은 오미크론 변이가 11월 공개된 이후 한 달 만에 오미크론 변이 스파이크 단백질 구조를 밝혀내는 데 성공했다. 이는 단백질 구조를 연구하는 분야에서는 지금껏 없었던 속도라는 평가다. 이를 통해 지난해 12월에는 국제학술지 네이처에 코로나19 바이러스에서 돌연변이가 발생하지 않는 부위를 찾아내 공개하기도 했다.
베슬러 교수팀은 워싱턴대 항원디자인연구소, SK바이오사이언스와 공동으로 코로나19 나노입자 백신 후보물질 ‘GBP510’을 개발하기도 했다. GBP510은 현재 3상 임상을 진행중이다. 베슬러 교수는 “미국은 백신이 너무 많지만 다른 곳에는 아무 것도 없다”며 “연구 중인 백신이 전 세계로 공급이 확대되길 희망한다”고 말했다.
[조승한 기자 shinjsh@donga.com]
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