감염병 치료제 가능성 제시, 김명희 박사 11월 과기인상

RNA 바이러스 억제하는 인체 내 핵심 단백질 성질 규명

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김인한 수습 기자 - 2018.10.31

11월 과학기술인상 수상자로 선정된 김명희 한국생명공학연구원 박사는 단백질 합성 효소복합체의 감염 인지와 면역조절 기능을 규명했다.<사진=과학기술정보통신부 제공>11월 과학기술인상 수상자로 선정된 김명희 한국생명공학연구원 박사는 단백질 합성 효소복합체의 감염 인지와 면역조절 기능을 규명했다.<사진=과학기술정보통신부 제공>
앞으로 독감, 메르스, 에볼라 등 감염병 치료제 개발에 힘이 실릴 수 있게 됐다. 감염병 치료제와 백신 개발에 원천이 되는 기초연구가 진행되면서다.

과학기술정보통신부(장관 유영민)와 한국연구재단(이사장 노정혜)은 11월 과학기술인상 수상자로 김명희 한국생명공학연구원 박사를 선정했다고 밝혔다.

김명희 박사는 RNA 바이러스를 억제하는 인체 내 핵심 단백질 성질을 규명하면서 광범위한 바이러스 치료제 개발의 가능성을 제시했다. 과기부와 연구재단은 김명희 박사를 선정한 배경으로 단백질 합성 효소복합체의 감염 인지와 면역조절 기능을 규명한 공로를 꼽았다.

인간을 포함한 고등생물은 세포 안에 단백질 합성에 필수적인 20조의 효소를 가진다. 이 가운데 9종의 효소는 세포질 내에서 단백질 합성 효소복합체를 이루고 있다. 하지만 30여 년간 진행된 연구에도 불구하고 특정 효소들이 거대한 복합체를 형성하는 비밀은 풀리지 않았다.

김명희 박사는 단백질 합성 효소복합체가 효소의 기능뿐만 아니라 바이러스 감염과 같은 긴급 상황에 즉각적으로 대응하는 면역조절 시스템을 담당하며 세포 항상성 유지에 중요한 역할을 할 것이라는 가설을 세우고 연구를 수행했다.

연구 결과 인체 내 모든 세포에서 항시 대기 상태로 존재하는 단백질 합성 효소복합체는 독감 같은 RNA 바이러스가 침투할 경우 이를 즉각 인지하고 EPRS 단백질(단백질 합성에 필수적인 효소 중 하나로 세포 내에서 효소복합체의 구성원으로 존재)을 복합체로부터 방출시킨다. 이를 통해 항바이러스 면역반응의 핵심 역할을 맡는 MAVS 단백질(인체 방어 시스템을 작동시키는 역할)을 보호하는 것으로 밝혀졌다. 

또 단백질 합성 효소복합체 기능을 규명하는 과정에서 RNA 바이러스 증식을 억제할 수 있는 새로운 펩타이드 소재를 발굴했다. 이를 통해 바이러스의 돌연변이에 대응해 수시로 개선돼야 하는 기존 백신과 달리 인체 본연의 면역 방어 기능을 강화할 수 있는 신개념 항바이러스 치료제의 개발 가능성을 제시했다.

김명희 박사는 "현대 의학의 발전에도 감염은 여전히 전 세계적으로 주요 사망 원인이기에 체계적인 인체 면역 시스템 연구와 치료제 개발이 필요한 상황"이라며 "이 연구를 통해 향후 다른 구성 요소들의 기능들도 밝혀져 인체 친화적인 감염 치료제가 개발될 수 있기를 기대한다"고 수상 소감을 전했다.

단백질 합성 효소복합체의 항바이러스 면역 조절 기능. <사진=과학기술정보통신부 제공>단백질 합성 효소복합체의 항바이러스 면역 조절 기능. <사진=과학기술정보통신부 제공>
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