Baculovirus 에 대하여

학교에서 사이드 프로젝트로 자신의 전공분야와 관련이 없는 리서치를 주제로 연구 계획을 쓰게되었습니다.

 

제가 학부도 대학원도 Bioinformatics만 파서 그런지 다른 분야에 대한 배경지식이 한참 부족했는데요.

 

그래도 평소에 관심이 있던 Baculovirus에 대해서 공부해 보기로 했습니다.

 

다행히 저희 학교에 Baculovirus Expression System 분야에서는 세계적으로 유명한 교수님이 계셔서 그분의 도움을 많이 받고 있습니다.

 

이 포스트는 Baculovirus에 대한 제가 배운 것들을 순서에 상관없이 늘어놓아 보도록 하겠습니다.

한국에서는 여기에 대해 공부하시는 분들이 거의 없으시네요.

 

Baculovirus는 주로 곤충을 감염시키는 바이러스의 한 종류 입니다. 역사적으로 중국 한국 일본에 성행한 누에고치를 감염시키는 바이러스여서 관심도가 높아지게 되었습니다.

다른 바이러스와 마찬가지로 Baculovirus도 아주 다양한 종류의 바이러스로 이루어진 그룹입니다. Baculovirus genome은 double-stranded, circular supercoiled이고 80에서 180kb로 그 크기가 다양합니다. 이 genome에는 대략 90에서 180개의 유전자가 포함되어 있습니다. 이 genome은 길쭉한 원통형의 모양의 nucleocapsid에 담겨 있으며 그 크기는 230-385nm 정도 됩니다.

Baculovirus Wikipedia page

 

Baculovirus는 nucleocapsid의 종류에 따라 Occluded virions(ODV) 와 Budded virions (BV)의 두가지의 타입으로 나뉩니다.

 

그림출처: 위키피디아

 

이 Baculovirus의 특이한 점은 곤충이나 새우 같은 invertebrates 만을 숙주로 삼는 것입니다. 곤충을 감염을 시키면 바이러스가 증식하여서 결국은 숙주를 죽이고 말지만 인간에게는 감염이 되지 않아서 비교적 안전한 바이러스죠.

 

가장 저의 흥미를 끌었던 점은 baculovirus는 바이러스의 자체 RNA polymerase를 가지고 있다는 사실입니다. 보통 바이러스는 숙주의 복제 매커니즘을 이용합니다. 감염한 세포의 DNA나 RNA polymerase를 이용해서 자신의 replication이나 transcription을 하죠. 물론, T7 phage같은 바이러스 자체의 RNA polymerase를 가지는 것들도 있지만, mRNA를 만드는 RNA polymerase는 생물 전체의 공통된 사항이라서 이 RNA polymerase의 단백질 구조 서열을 보면 박테리아던 인간이던 T7 바이러스던 거의 비슷한 염기서열과 구조를 가집니다.

 

하지만 특이하게도 Baculovirus의 RNA polymerase는 기존의 어떤 RNA polymerase 유전자와도 비슷하지가 않습니다. 다른 개체에서는 발견할 수 없었던 4 subunit으로 이루어진 자기만의 독특한 RNA polymerase를 가지고 있습니다.

 

이 RNA polymerase는 또 RNAP II의 강력한 inhibitor은 alpha-amartin에도 면역성을 가지고 있구요. 자기자신만의 promoter를 가지고 있어서 보통의 RNA polymerase보다 훨씬 많은 양의 mRNA를 빠르게 만들어 내는 특성을 가지고 있습니다.

 

이 특성을 이용한 시스템이 Baculovirus Expression System입니다.