최근 한국제약바이오협회가 주관한 ‘AI for Biopharma in New Normal’ 컨퍼런스에서 서울대학교 화학부 석차옥교수는 SARS-CoV-2 바이러스의 스파이크 단백질(spike protein) 구조 예측에 활용된 단백질 구조 예측과 상호작용 예측방법을 주제로 스파이크 단백질 중요성을 언급했다.

 

앞서 지난 5월 석차옥 교수는 "기존 현미경 관측 데이터와 자체 개발한 단백질 분자 모델링 프로그램을 활용해 코로나19 바이러스 표면의 돌기를 이루는 ‘스파이크 단백질’의 전체 구조를 부속 물질까지 완벽히 밝히는 데 성공했다"고 밝히며 "코로나바이러스는 인체 세포에 침투하기 위해 스파이크 단백질을 활용한다며 스파이크 단백질을 잡아야 한다"고 강조한 바 있다.

 

이번 컨퍼런스에서 석 교수는 "스파이크 단백질은 인체세포 표면에 돋아난 단백질 중 ‘안지오텐신전환효소2(ACE2)’를 인식해 세포 안에 침투하는데 이 때 ACE2를 인식하는 역할을 하는 바이러스의 부위가 '스파이크 단백질'"이며 "사스코로나바이러스-2가 치명적인 변종으로 변할 경우 이 부위에서 변이가 나타날 것으로 예상돼 바이러스 학자들이 실시간으로 모니터링하는 부위"라고 설명했다. 

 

석 교수는 "자체개발한 단백질 분자 모델링 프로그램 ‘갤럭시’를 응용해 극저온 전자현미경을 이용해 얻은 스파이크 단백질 구조 데이터를 정교하게 복원했다"고 밝히며 "당 분자와 바이러스 외피막을 포함한 스파이크 단백질의 전체 구조는 한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨터 누리온을 통해 분자 시뮬레이션을 돌려 안정성을 확인했다"고 덧붙였다. 

 

그는 "단백질은 진주목걸이처럼 재료(아미노산)이 길게 연결된 형태인데 이것이 물리화학적 조건에 따라 복잡하게 꼬이면서 입체 구조를 이루고 있는 것으로 나타난 것으로 입증했다"고 밝혔다.

 

현재 누리온에서는 스파이크 단백질의 특성을 자세히 분석하기 위한 시뮬레이션이 계속 진행되고 있으며 전 세계 과학자들이 바이러스 치료제 개발 및 백신 연구에 활용할 수 있도록 시뮬레이션에 사용된 초기 구조를 바이오 아카이브에 사전 공개한 상태인 것으로 전해졌다.