바이오인

   박테리아 주사기(syringes)를 이용한 약물전달

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 23-43

■ 최근 네이처에 새로운 약물전달기술로서 박테리아를 이용한 생물학적 "주사기(syringes)"에 관한 연구결과가 발표

○ 내공생 박테리아(endosymbiotic bacteria)는 숙주에 접근하여 교류(interface) 할 수 있도록 복잡한 전달시스템을 오랜 시간 진화시켜 옴

- 박테리아의 세포외 수축 주입 시스템(eCIS, extracellular contractile injection systems)*이 대표적인 예시

* 박테리아의 스파이크로 숙주의 세포막을 통과한 뒤 박테리아 단백질을 숙주 세포 안에 주입하는 주사기 모양의 거대분자 복합체

○ 최근 eCIS는 마우스 세포를 표적으로 삼는 것이 밝혀졌으며, 이러한 시스템이 단백질 치료제 전달을 위해 활용될 수 있는 가능성을 제시

- 그러나 eCIS가 인간 세포를 표적화하여 작동하는지 잘 알려지지 않았는데, 이번 연구에서 곤충병원성 박테리아인 Photorhabdus이 마우스와 인간 세포에 단백질을 잘 전달하는 것을 확인

○ PVC(Photorhabdus virulence cassette)는 곤충병원성 박테리아인 Photorhabdus asymbiotica의 eCIS로, 특히 PVC 꼬리는 표적 수용체와 결합

- 원래 PVC 꼬리는 곤충 세포에만 결합하지만 in silico 구조 엔지니어링을 통한 PVC 리프로그래밍으로 마우스, 인간세포를 표적화하여 결합 가능 하도록 재설계

※ PVC는 16개의 핵심 유전자(pvc1-16)로 구성되며, 바로 아래에는 전달물질에 해당하는 유전자가 위치

※ 연구팀은 새로운 PVC 꼬리의 in silico 구조 엔지니어링을 위해 AlphaFold의 Google Colab 기반 모델인 ColabFold를 활용

< 진핵세포에서 맞춤형 단백질 전달을 위한 PVC 리프로그래밍 >

...................(계속)

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