특정 단백질을 활용하면 저병원성 조류인플루엔자(AI) 바이러스를 30% 이상 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다.닭에게 특정 단백질 발현을 유도해 바이러스 저항성을 검증한 것은 세계에서 처음으로, 이번 연구는 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 실렸다.
농촌진흥청(청장 라승용)은 성균관대와 아주대 의대, 건국대 연구팀과 공동으로 8년간의 연구 끝에 '미니항체(3D8 scFv)1)단백질'을 개발하고 닭에서 단백질 발현을 유도했다.
미니항체(3D8 scFv)단백질은 자가면역질환2)모델 생쥐에서 유전자를 분리해 작게 만든 것이다.
일반적인 항체가 단백질을 '인지'하는데 그치는데 비해, 미니항체(3D8 scFv) 단백질은 핵산3)을 '인지'하고 '분해'하는 능력을 지닌다.
연구진은 이 같은 미니항체(3D8 scFv) 단백질의 특성을 이용해 닭에 침입한 바이러스의 핵산을 세포질에서 분해하고 바이러스 배출을 최소화할 수 있는지 검증했다.
'미니항체(3D8 scFv) 단백질 발현을 유도한 닭'과 '대조군 닭(일반, 양성 대조군)'을 각각 20마리씩 구성하고, 절반은 코에 저병원성 조류인플루엔자 바이러스를 직접 감염4)시키고, 나머지는 직접 감염된 닭과 함께 기르며 자연 감염5)을 유도했다.
그리고 9일 동안 자연 감염된 닭의 입과 항문으로 분비되는 바이러스를 면봉으로 흡착해 체액에 존재하는 바이러스 양을 분자생물학적 방법으로 분석했다.
그 결과, 미니항체(3D8 scFv) 단백질 발현 닭의 바이러스 배출량이 대조군(일반, 양성 대조군)보다 평균 30% 줄어든 것을 확인했다. 입과 항문에서 바이러스가 줄어든 것은 바이러스 전이 가능성이 그만큼 감소했다는 것을 의미한다.
바이러스성 가축 질병은 국가적으로 상상을 초월하는 막대한 인적·물적, 경제적 손실을 일으킨다.
이번 연구는 기존 항바이러스 제재(타미플루6))의 작용 기작과는 전혀 다른 형태이다. 세포 내 존재하는 바이러스의 핵산 분해를 통해 바이러스 증식 방해 효과를 확인한 것으로, 항바이러스 소재 물질을 개발했다는 점에서 의미가 있다.
앞으로 미니항체(3D8 scFv) 단백질의 활용 가능성을 검증한 뒤, 이를 소재로 가축용 기능성 사료첨가제를 개발할 계획이다.
농촌진흥청 최유림 축산생명환경부장은 "우리는 새로운 항바이러스 소재 개발 연구를 2008년부터 추진해 왔다. 이번에 발굴한 미니항체(3D8 scFv) 단백질이 항바이러스 소재 물질로 활용돼 조류인플루엔자를 포함한 가축의 바이러스성 질병 문제 해결의 첫 걸음이 되길 바란다."라고 말했다.
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1) 미니항체는 scFv라 하며, 3D8 scFv는 본 연구에서 개발한 미니항체의 고유 이름임.
2) 사람의 류마티스 관절염처럼 자신의 몸을 외부에서 침입한 물질로 여겨 항체를 만들어 공격하는 질환.
3) 핵산은 생명체 유전물질인 DNA 및 RNA을 의미함. 숙주에서 바이러스가 불어나려면 반드시 바이러스 핵산이 복제돼야 함.
4) 닭의 코에 조류인플루엔자 바이러스를 직접 감염(공격 감염).
5) 공격 감염군과 동일한 케이지(우리)에 혼사(혼합 사육)를 통한 자연 감염을 유도(접촉 감염).
6) 세포 내 바이러스를 증식하는 효소의 기능을 방해하는 치료제임.
