기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장 연구팀은 바이러스의 RNA 안정성과 단백질 생산을 증가시키는 리보핵산(RNA) 염기서열을 발견했다고 6일 밝혔다. 연구팀은 바이러스가 가진 RNA 안정화 및 단백질 생산에 기여하는 조절 서열을 찾기 위해 인간에게 감염된다고 알려진 모든 바이러스 RNA 서열 정보를 모았다.
이어 선별된 143종의 바이러스 서열을 동일한 길이로 잘라 3만여개의 절편을 만들고, 세포에 넣어 각각의 바이러스 서열들이 RNA 안정성과 단백질 생산을 증가시킬 수 있는지 분석했다.
이 과정을 통해 연구진은 RNA 안정화와 단백질 생산에 모두 기여하는 16개의 서열을 정한 뒤 그중 가장 효과가 뛰어난 서열을 찾아내 'K5'로 이름 짓고 이 서열에 대해 상세히 분석했다. K5는 에이치바이러스(Aichivirus)의 3말단 쪽에 있는 서열인데, 에이치바이러스는 전 세계에 널리 퍼져있지만, 약한 장염 정도만 일으키는 병원성을 가지고 있어 거의 연구가 되지 않는다.
연구팀은 K5 조절 서열이 RNA가 분해되지 않고 단백질을 많이 생산하도록 돕는다는 사실을 규명했다.
이어 K5 서열을 유전자 치료에 사용하는 바이러스 벡터에 삽입해 임상적 활용 가능성을 확인한 결과, 바이러스 벡터의 유전자 전달 효과가 많이 증가했다고 연구팀은 전했다. 또 전령RNA(mRNA) 백신에 삽입하면 mRNA가 안정화되고, 오랫동안 많은 양의 단백질을 생산하는 것을 확인했다.
이는 K5 서열을 활용해 RNA 치료제 성능을 높일 수 있음을 보여주는 것이라고 연구팀은 덧붙였다.
김빛내리 단장은 "바이러스 RNA의 K5 서열은 RNA의 안정성과 단백질 생산을 증가시킨다"며 "K5 서열을 이용해 mRNA 백신과 유전자치료제의 안정성과 성능을 높일 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 성과는 생물학 분야 권위지인 셀(Cell)에 이날 온라인 게재됐다.