코로나19, 세포에 다가가 침입하는 순간 포착

피오크루즈 재단, 코로나19의 숙주세포 감염 순간 공개

아래 검은 점으로 보이는 코로나19 바이러스가 위에 있는 세포에 침입하기 위해 다가가고 있다. (사진출처=피오크루즈 재단 홈페이지)© 뉴스1

(서울=뉴스1) 성재준 바이오전문기자 = 브라질 국영 연구기관이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스가 건강한 세포를 감염시키는 장면을 포착했다.

브라질 피오크루즈 재단은 지난 8일(현지시간) 자사 홈페이지를 통해 코로나19 바이러스가 건강한 세포를 침입하는 과정을 촬영해 공개했다. 이 과정은 200만배 해상도를 가진 전자현미경을 통해 촬영됐다.

이번 촬영은 바이러스 확산 및 복제방법에 대한 연구를 수행하던 중 촬영된 것으로 알려졌다.

코로나19 바이러스(왼쪽 검은색 물체)가 세포핵에 들어가는 것 모습. 코로나19 바이러스는 숙주 세포의 핵에 침입해 자신의 유전자를 복제한 후 새로운 바이러스를 만들어낸다. (사진출처=피오크루즈 재단 홈페이지)© 뉴스1

왼쪽 하단에 세포 안으로 침입한 코로나19 바이러스 모습(축구공 모양). 감염 및 바이러스 복제 후 세포 내부의 여러 바이러스 입자가 세포 내부의 세포질에 둘러싸여있다. 세포 내로 침입한 바이러스는 세포질 안에서 퍼져 세포핵을 감염시켜 자신의 유전자를 복제한다. 이렇게 만들어진 바이러스는 다시 세포 막 밖으로 나가 면서 숙주세포를 파괴한다. (사진출처=피오크루즈 재단 홈페이지)© 뉴스1

연구팀은 감염된 환자의 코와 목에서 채취한 샘플에서 분리한 바이러스를 사용했다. 이번에 숙주로 사용된 세포는 사람 세포가 아닌 아프리카 녹색원숭이의 세포를 이용한 것으로 알려졌다.

연구원들이 촬영한 이미지를 보면 코로나19 바이러스들이 세포 내부로 에 침입하기 위해 시도하는 모습을 확인할 수 있다.

먼저 첫번째 사진에선 코로나19 바이러스가 세포에 다가서고 있고, 두번째 사진에선 바이러스가 세포에 침입하는 순간이 포착됐다. 마지막 사진은 세포 내부로 침입에 성공한 바이러스의 모습이다.

바이러스는 유전자는 갖고 있지만 유전자 복제능력이 없어 숙주세포에 침입해 세포의 유전자를 이용해 자신의 유전자를 복제한다. 이렇게 대량으로 만들어진 바이러스는 다시 세포 막 밖으로 나가 확산된다. 이 과정에서 숙주세포는 파괴된다.

피오크루즈 재단은 지난 1900년에 설립된 브라질 복건복지부 산하기관이다. 과학기술 및 공중보건 연구기관이자 국영기업으로 다수의 보건의료관련 자회사를 두고 있다.

해당 사진은 재단 홈페이지를 통해 받을 수 있다.

코로나19 바이러스는 바이러스 표면에 돌기처럼 생긴 '스파이크 단백질'을 통해 인체 세포의 수용체와 결합해 숙주 세포에 침입한다. (Photo by Handout / CDC / AFP)

한편 코로나19 바이러스는 바이러스 표면에 돌기처럼 오톨도톨 튀어나온 '스파이크 단백질'을 통해 인체 세포의 수용체와 결합해 숙주 세포에 침입한다. 수용체와 결합한 후 바이러스 막이 세포 막과 융합해 바이러스 유전자가 세포로 들어가는 방식이다. 스파이크 단백질이 사람 세포로 들어가기위한 통로 역할을 하는 것이다.

따라서 이 스파이크 단백질을 무력화 시켜 바이러스가 세포를 감염하지 못하도록 하는 것이 치료제 및 백신의 주요 목표다. 현재 코로나19 치료를 위해 개발중인 의약품은 대부분 이 스파이크 단백질을 무력화 하는 방향으로 개발 중이다.

jjsung@news1.kr