인간 게놈의 고대 바이러스 DNA가 감염으로부터 보호 - Sciencetimes

새로운 연구에 따르면, 고대 감염으로부터 거기에 박혀 있는 인간 게놈의 바이러스 DNA는 현재의 특정 바이러스로부터 인간 세포를 보호하는 항바이러스제 역할을 합니다.

10월 28일자 “레트로바이러스 기원의 인간 단백질의 진화 및 항바이러스 활성” 논문 과학이 효과의 원리 증명을 제공합니다.

이전 연구에 따르면 생쥐, 닭, 고양이 및 양의 게놈에서 내인성 레트로바이러스라고 하는 고대 바이러스 DNA의 단편은 숙주 세포에 들어가는 것을 차단함으로써 신체 외부에서 기원하는 현대 바이러스에 대한 면역을 제공합니다. 이 연구는 실험실에서 배양된 인간 세포로 수행되었지만 내인성 레트로바이러스의 항바이러스 효과가 인간에게도 존재할 가능성이 있음을 보여줍니다.

추가 조사를 통해 자가면역 부작용 없이 치료를 유도하는 천연 항바이러스 단백질 풀을 밝힐 수 있기 때문에 이 연구가 중요합니다. 이 연구는 특성화되지 않았지만 상당히 광범위할 수 있는 게놈 방어 시스템의 가능성을 보여줍니다.

농업 및 생명 과학 대학의 분자 생물학 및 유전학 교수인 Cedric Feschotte는 “결과는 인간 게놈에 광범위한 바이러스를 차단할 수 있는 잠재력을 가진 단백질 저장소가 있음을 보여줍니다. 존 프랭크 박사 Feschotte 연구실의 전 대학원생이자 현재 Yale University의 박사후 연구원인 ’20이 이 연구의 첫 번째 저자입니다.

내인성 레트로바이러스는 인간 게놈의 약 8%를 차지합니다. 이는 단백질을 코딩하는 유전자를 구성하는 DNA 양의 최소 4배입니다. 레트로바이러스는 RNA를 숙주 세포에 도입하고, 숙주 세포는 DNA로 변환되어 숙주의 게놈에 통합됩니다. 그런 다음 세포는 유전적 지시에 따라 더 많은 바이러스를 만듭니다.

이런 식으로 바이러스는 세포의 전사 기계를 가로채 자신을 복제합니다. 일반적으로 레트로바이러스는 한 세대에서 다음 세대로 전달되지 않는 세포를 감염시키지만 난자나 정자와 같은 일부 생식 세포는 감염되어 레트로바이러스 DNA가 부모에서 자손으로 전달되고 결국에는 영구적인 고정물이 됩니다. 숙주 게놈.

레트로바이러스가 세포에 들어가려면 바이러스 외피 단백질이 자물쇠의 열쇠처럼 세포 표면의 수용체에 결합합니다. 외피는 SARS-CoV-2와 같은 특정 바이러스에 대한 스파이크 단백질로도 알려져 있습니다.

이 연구에서 Frank, Feschotte 및 동료들은 컴퓨터 유전체학을 사용하여 인간 게놈을 스캔하고 수용체 결합 활성을 유지했을 수 있는 모든 잠재적인 레트로바이러스 외피 단백질 코딩 서열의 목록을 작성했습니다. 그런 다음 그들은 이 유전자 중 어떤 것이 활성화되었는지, 즉 특정 인간 세포 유형에서 레트로바이러스 외피 유전자 산물을 발현하는 유전자를 검출하기 위해 더 많은 테스트를 실행했습니다.

Feschotte는 “발현에 대한 명확한 증거를 발견했으며 그 중 많은 부분이 초기 배아와 생식 세포에서 발현되며 하위 집합은 감염 시 면역 세포에서 발현됩니다.”라고 말했습니다.

연구자들이 서로 다른 맥락에서 발현되는 항바이러스성 외피 단백질을 확인한 후, 그들은 D형 레트로바이러스라고 불리는 다양한 바이러스 그룹의 세포 진입점인 ASCT2라는 수용체에 결합하는 것으로 알려져 있기 때문에 Suppressyn에 집중했습니다. Suppressyn은 태반과 초기 인간 배아 발달에서 높은 수준의 발현을 보였습니다.

그런 다음 그들은 태반이 바이러스의 일반적인 표적이기 때문에 인간의 태반과 유사한 세포에서 실험을 실행했습니다.

세포는 RD114라고 불리는 D형 레트로바이러스에 노출되었는데, 이는 집고양이와 같은 고양이 종을 자연적으로 감염시키는 것으로 알려져 있습니다. Suppressyn을 발현하지 않는 다른 인간 세포 유형은 쉽게 감염될 수 있지만 태반 및 배아 줄기 세포는 감염되지 않았습니다. 연구자들이 Suppressyn의 태반 세포를 실험적으로 고갈시켰을 때, 그들은 RD114 감염에 취약해졌습니다. Suppressyn이 세포로 돌아갔을 때, 그들은 저항을 회복했습니다.

또한 연구자들은 일반적으로 RD114에 민감한 배아 신장 세포주를 사용하여 역 실험을 수행했습니다. 연구자들이 실험적으로 Suppressyn을 이들 세포에 도입했을 때 세포는 내성을 갖게 되었습니다.

이 연구는 레트로바이러스 기원의 한 인간 단백질이 많은 비인간 종에서 순환하는 광범위한 레트로바이러스에 의한 바이러스 진입 및 감염을 허용하는 세포 수용체를 차단하는 방법을 보여줍니다. 이러한 방식으로 인간 게놈에 통합된 고대 레트로바이러스는 관련 바이러스에 의한 감염으로부터 발달 중인 배아를 보호하는 메커니즘을 제공한다고 Feschotte는 말했습니다.

향후 연구는 인간 게놈에 암호화된 다른 외피 유래 단백질의 항바이러스 활성을 탐구할 것이라고 그는 말했다.

공동 저자로는 듀크 대학교 의과대학의 바이러스학자인 캐롤린 코인과 스페인 그라나다 대학교의 분자생물학자인 호세 가르시아-페레즈가 있습니다.

이 연구는 코넬, 국립 보건원, Wellcome Trust-University of Edinburgh Institutional Strategic Support Fund, 유럽 연구 위원회 및 Howard Hughes Medical Institute의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221027154145.htm