안철수 딸 안설희, 코로나 침투 ‘관문’ 발견한 UCSD 논문에 제1 공동저자 등재돼

‘코로나19 바이러스가 인체에 침투하는 관문을 발견했다’는 미국 연구팀의 연구가 지난 20일(현지시간) 저명한 과학 저널에 발표됐다. 관문이 발견된 만큼 그 관문을 닫힌 상태로 유지할 수 있다면, 코로나19 바이러스의 감염 활동 자체를 효과적으로 막을 수 있는 길이 열린 셈이다. 이 발견으로 코로나19 바이러스 감염을 막을 수 있는 치료제 개발에도 적극 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

이 논문의 공동 제1 저자로 안철수 국민의당 대표의 딸인 안설희씨가 등재됐다는 사실이 22일 알려졌다.

코로나 극복 단초 될 UCSD 아마로 교수팀 논문, 20일 ‘네이처 화학’에 게재돼

인류가 코로나19의 공포로부터 벗어날 길을 열어준 이 연구팀은 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 로미 아마로 교수가 이끄는 팀이다. 이 팀은 과학 저널 '네이처 화학'(Nature Chemistry)에 ‘코로나 감염을 원천 차단할 수 있는 원리’가 담긴 논문을 발표했다. ‘네이처 화학’은 세계 최고의 과학 저널인 《네이처》 (Nature)의 자매지이다.

국민의당 관계자는 22일 펜앤드마이크와의 전화통화에서 “안설희씨는 미국 스탠포드대학에서 박사과정을 마친 뒤 UCSD에서 연구원으로 이론화학을 연구하고 있다”면서 “네이처 화학에 게재된 아마로 교수팀의 코로나 연구논문에 제 1공동저자로 등재된 것으로 알고 있다”고 전했다. 이 관계자는 “컴퓨터 시뮬레이션을 통해 3차원으로 움직이는 단백질 분자들의 움직임을 빠르게 구현할 수 있는 방법 등을 제공한 안씨의 연구가 인정을 받은 것 같다”고 설명했다.

안씨는 지난 2020년 슈퍼컴퓨팅학계 노벨상으로 불리는 ‘고든벨 특별상’을 수상한 바 있다. 당시 안씨가 속한 팀은 코로나19 바이러스 3차원 구조를 슈퍼컴퓨터를 이용해 시현한 점을 높이 평가받았다. 고든벨 특별상은 매년 컴퓨팅 분야에서 학술적 업적을 낸 이들에게 수여된다. 안씨는 현재 UCSD(University of California San Diego)에서 이론 화학을 연구하고 있다.

코로나 단백질 움직임 분석에 안설희의 2020년 연구가 기여한 듯

과학계에서는 아마로 교수팀의 연구에서도 안씨의 2020년 연구가 큰 역할을 한 것으로 분석하고 있다. 아마로 교수팀의 연구 결과는 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 코로나바이러스의 스파이크 단백질이 어떻게 인체 세포를 열어 감염시키는지를 밝혀냈기 때문이다.

코로나19 대유행이 시작된 이후 세계 각국의 과학자들은 코로나19 바이러스의 구조를 파악하고 인체에 침투하는 메커니즘을 밝혀내기 위해 많은 연구를 했다. 지금까지 침투에 핵심 역할을 하는 스파이크 단백질의 구조와 작동 등이 일부 밝혀졌으나, 실제 작용 메커니즘 등은 여전히 수수께끼로 남아 있었다.

아마로 교수는 "이 연구는 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질이 실제로 어떻게 열리고 감염이 시작되는지 밝혀냈다"며 "이는 스파이크 단백질의 중요한 비밀을 규명한 것으로 이번에 발견한 글리칸 관문이 없으면 코로나19 바이러스는 본적으로 전염력을 잃게 된다"고 말했다.

코로나 스파이크 단백질 감싸고 있는 ‘글리칸’, 인간의 면역체계를 속여서 바이러스의 인체 침투 가능하게 만들어

연구팀은 이 연구에서 슈퍼컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 연구를 통해 코로나19 바이러스가 인체 세포에 접근한 뒤 글리칸 관문이 한 위치에서 다른 위치로 활성화되면서 스파이크 단백질의 수용체 결합 영역(RBD)이 겉으로 드러나, 감염이 시작될 수 있게 하는 동영상을 처음으로 만들었다.

스파이크 단백질을 감싸고 있는 글리칸은 인간 면역체계를 속이는 역할을 하며, 이전에도 사진이 촬영되긴 했지만 모두 정지 상태여서 어떤 움직임을 통해 감염에 관여하는지는 알 수 없었다.

실제 2020년 ‘사이언스 10월호’에는 스파이크 단백질의 구조를 분석해 스파이크 단백질 주변을 당 분자인 ‘글리칸’이 감싸고 있는 것을 발견한 독일 연구팀의 연구가 게재됐다. 당시 사이언스 표지는 푸른 스파이크 단백질을 둘러싼 하얀 물질의 ‘글리칸’을 실었다. 이 글리칸이 스파이크 단백질의 머리 표면을 코팅하듯 감싸면서, 항체로부터 스파이크 단백질을 보호해주는 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 하지만 당시의 연구는 실제 메커니즘을 밝혀내지는 못했다.

그런데 이번 아마로 교수팀의 연구는 그 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 고성능 슈퍼컴퓨터를 활용해 스파이크 단백질의 ‘수용체 결합 영역(RBD)’의 움직임을 원자 수준에서 관찰한 결과, 글리칸(N343)이 분자 지렛대처럼 작용해 RBD를 '아래' 위치에서 '위'로 들어 올려 인체 세포의 안지오텐신전환효소2(ACE2)와 결합할 수 있는 상태로 만들어주는 것으로 나타났다.

신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 일으키는 사스코로나바이러스-2는 돌기처럼 난 스파이크 단백질로 인체 세포의 안지오텐신전환효소-2(ACE2)를 붙잡은 후 세포를 감염시키는 것으로 알려져 있다. 코로나19 바이러스 표면에 붙어 있는 수많은 스파이크 단백질이 기관지·폐 등에 많은 안지오텐신전환효소2(ACE2)와 결합하면서 인체에 침투하는 것이다. 그런데 스파이크 단백질의 글리칸이 관문 역할을 하지 못하면, 인체로의 침투 자체가 불가능해지는 것이다.

“글리칸 관문 작용이 없으면 코로나 감염 불가능해, 새로운 치료제 개발에 활용될 것”

공동연구자인 오스틴 텍사스대(UT 오스틴) 제이슨 매클렌런 교수는 “이 연구 결과는 글리칸 관문의 작용이 없으면 코로나19 바이러스 스파이크 단백질의 수용체 결합 영역(RBD)이 인체 세포를 감염시킬 수 있는 형태로 바뀔 수 없다는 것을 보여준다”고 설명했다.

아마로 교수는 “약물을 사용해 글리칸 관문이 닫힌 상태를 유지하도록 할 수 있다면 코로나19 바이러스가 감염 활동을 시작하는 것을 효과적으로 막을 수 있을 것”이라며 “이 발견이 코로나19 바이러스 감염에 맞설 새로운 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 믿는다”고 말했다.