GIST(총장 김기선)는 김민곤 화학과 교수 공동 연구팀이 중증열성혈소판감소증후군 바이러스(살인진드기) RNA를 보호하는 핵단백질에 상호결합하는 압타머를 발견하고, 이를 이용해 극미량의 검출 분석법을 개발했다고 24일 밝혔다.  

압타머(Aptamer)는 특정 표적 분자에 선택적으로 결합하는 올리고 뉴클레오타이드이다.   

연구팀은 압타머를 사용한 분석법에 범용으로 사용할 수 있는 리포좀을 응용해 진단 신호를 개선했다. 개발된 기술은 중증열성혈소판감소증후군바이러스의 초기 진단에 이용할 수 있다.

리포좀은 인지질을 수용액에 넣었을 때 생성되는 인지질 이중층형태의 속이 빈 방울 같은 구조를 이룬 것을 말한다. 속이 빈 구조속에 효소 단백질 등 여러 물질들을 넣어 사용하기도 한다. 

중증열성혈소판감소증후군 바이러스는 2009년 중국에서 처음 알려졌다. 현재 상용화된 예방백신과 치료제가 없기 때문에 초기 진단이 중요하다. 

바이러스 핵단백질은 바이러스 유전자를 보호함으로써 바이러스의 안정성을 높여주는 단백질이다. 유전적 변이가 높은 바이러스에서도 핵단백질은 다른 단백질들에 비해 변이가 적어 바이러스 진단에 사용되는 대표적 검출 물질이다.

연구팀은 새로 개발한 중증열성혈소판감소증후군 바이러스의 핵 단백질에 특이적인 압타머와 리포좀을 결합해 샘플 내 극미량의 핵 단백질을 검출할 수 있는 새로운 비색 분석법을 발표했다. 또한 개발한 분석법으로 독감 바이러스 A형의 핵 단백질을 검출해 범용성을 확인했다. 

연구팀은 검출 민감도와 정량 범위를 확인하기 위해 다양한 농도의 핵 단백질을 항체에 고정시킨 후 발색 반응을 통한 흡광도를 측정하고 색의 변화를 관찰했다. 그 결과, 펨토 몰 수준의핵 단백질을 검출하는데 성공했다. 완충용액 뿐 아니라 사람의 혈청 내 포함된 핵 단백질의 검출이 가능함을 확인했다.  

개발된 분석법의 특이성을 확인하기 위해 구조가 비슷한 다른 바이러스의 핵 단백질을 섞은 샘플을 준비한 후 분석법을 실시했으며, 중증열성혈소판감소증후군 바이러스의 핵 단백질에서만 특이적으로 비색 신호가 검출됨을 확인했다. 

김민곤 교수는 "살인진드기로 알려진 참진드기에 물려 전염되는 중증열성혈소판감소증후군 바이러스는 치사율이 최대 30%이며, 상용화된 치료제와 예방백신이 없기 때문에 초기 진단이 중요하다"면서 "향후 이 기술이 실생활에 적용된다면 초기진단이 가능해져 전염 가능성을 낮추고, 빠른 치료를 통해 치사율을 낮출 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 

이번 연구는 김민곤 GIST 화학과 교수와 박진주 교수가 주도하고 염규호·강주영 화학과 박사과정 학생이 참여했다.

연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원 사업과 광주과학기술원 실용화 기술 개발 프로그램의 지원을 받았다. 연구 결과는 분석화학 분야 국제 학술지 '분석화학(Analytical Chemistry)'에 지난 11일자로 게재됐다.