생화학분자생물학회

​Structural Insights into Bunyavirus Replication and Its Regulation by the vRNA Promoter

이창욱 (UNIST 생명과학부)

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 라크로세 부니아 바이러스는 사람에게 감염되어 뇌염과 수막염을 일으키는 대표적인 분절 음성가닥 RNA 바이러스이다. 에볼라 바이러스와 홍역, 광견병을 일으키는 바이러스는 대표적인 비분절 음성가닥 리보핵산 바이러스(Non-Segmented, Negative-Strand RNA Viruses)에 속한다. 모든 음성가닥 리보핵산 바이러스는 L 단백질(Large Proteins)을 가지고 있어 Viral Genes을 합성하고 단백질을 만들기 위한 전사작용을 돕는다. 본 논문에서 저자들은 전자현미경(Cryo-EM)과 결정구조(Crystal Structure)를 이용하여 대표적인 분절 음성가닥 RNA 바이러스 중의 하나인 “라크로세 부니아 바이러스”의 LACV 중합효소 단백질 3차원 구조를 고해상도로 규명하였다. 특히 저자들은 LACV 중합효소의 apo form과 vRNA가 결합된 구조를 동시에 규명함으로써, LACV가 5’ vRNA에 RNA 서열 특이적이고 알로스테릭하게 결합하여 촉매부의를 활성화시킨다는 새로운 모델을 제시하였다. 또한, 서로 다른 위치에 존재하는 RNA Template Entry와 Product Exit 터널을 보임으로써 원형화된 RNP에서 RNA합성이 어떻게 일어나는지 분자수준의 기전을 보였다.

 본 논문에서 밝혀진 LACV 단백질 구조와 더불어, 최근에 비분절 음성가닥 RNA 바이러스인 수포성 구내염 바이러스L 단백질 구조가 규명되었고, 기존에 밝혀진 heterotrimeric구조로 이루어진 인플루엔자 바이러스 단백질 구조와 상당히 유사하다는 것이 발표되었다 (Cell. 2015 16; 162: 314-327). 그러므로 최근 이러한 연구들은 음성가닥 RNA 바이러스 L 단백질들이 염기서열이 많이 다르더라도 구조적으로는 잘 보존되어 있는 점을 바탕으로, 모든 음성가닥 RNA 바이러스에 적용될 수 있는 새로운 개념의 치료제 개발에 중요한 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

논문출처: Cell. 2015 Jun 4; 161: 1267-1279

저자: Gerlach P, Malet H, Cusack S, Reguera J.

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그림 1. LACV 중합효소 3차원 구조와 전자구름지도 (Electron Density Map).