이달의 과학기술인상 11월 수상자로 ‘단백질 합성 효소복합체의 항감염 면역조절 기능’을 규명하고 메르스와 에볼라 등의 바이러스 치료제 개발 가능성을 제시한 한국생명공학연구원 대사제어연구센터 김명희 책임연구원이 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 김명희 책임연구원은 11월 이달의 과학기술인상 수상자로 선정했다고 31일 밝혔다.

이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구자를 매월 1명씩 선정해 발표한다. 과기정통부 장관상과 상금 1000만원이 수여되며, 시상식은 12월에 개최된다.

과기정통부와 연구재단은 김명희 책임연구원이 단백질 합성 효소복합체의 감염 인지 및 면역조절 기능을 세계 최초로 규명해 독감, 메르스, 에볼라 등의 광범위한 바이러스 치료제 개발 가능성을 제시한 공로를 인정받았다고 신정 배경을 설명했다.

인간을 포함한 고등생물은 세포 안에 단백질 합성에 필수적인 20종의 효소를 갖고 있다. 이 가운데 9종의 효소는 세포질 내에서 단백질 합성 효소복합체(multi-tRNA synthetase complex)를 이루고 있다. 하지만 30여 년간 세계적으로 진행된 연구에도 불구하고 이런 특정 효소들이 거대한 복합체를 형성하는 비밀은 풀리지 않았다.

이와 관련 김명희 책임연구원은 단백질 합성 효소복합체가 효소의 기능뿐만 아니라 바이러스 감염과 같은 긴급 상황에 즉각적으로 대응하는 감시 및 면역조절 시스템을 담당하며 세포 항상성 유지에 중요한 역할을 할 것이라는 가설을 세우고 연구를 수행했다.

연구 결과 인체 내 모든 세포에서 항시 대기 상태로 존재하는 단백질 합성 효소복합체는 독감 같은 RNA 바이러스(유전 정보가 리보핵산으로 이뤄진 바이러스)가 침투할 경우 이를 즉각 인지하고 구성 효소인 EPRS 단백질을 복합체로부터 방출시킨다. 이로서 항바이러스 면역반응의 핵심 역할을 맡고 있는 MAVS 단백질을 보호하는 것으로 밝혀졌다.

‘EPRS’은 단백질 합성에 필수적인 효소 중 하나로 세포 내에서 효소복합체의 구성원으로 존재한다. 또 ‘MAVS 단백질’은 인체가 RNA 바이러스에 감염되면 활성화되면서 항바이러스 면역 신호물질을 세포 밖으로 분비해 인체의 방어 시스템을 작동시키는 역할을 한다.

이와 함께 김 책임연구원은 단백질 합성 효소복합체 기능을 규명하는 과정에서 RNA 바이러스 증식을 현격히 억제할 수 있는 새로운 펩타이드 소재를 발굴했다. 이를 통해 바이러스의 돌연변이에 대응해 수시로 개선돼야 하는 기존 백신이나 치료제와 달리 인체 본연의 면역방어 기능을 강화할 수 있는 새로운 개념의 항바이러스 치료제 개발 가능성을 제시했다.

김명희 책임연구원은 “현대 의학의 발전에도 감염은 여전히 전 세계적인 주요 사망 원인이기에 체계적인 인체 면역 시스템 연구와 치료제 개발이 필요한 상황이다. 이 연구를 시작으로 향후 다른 구성 요소들의 기능들도 밝혀져 하루빨리 인체 친화적인 감염 치료제가 개발될 수 있기를 기대한다”고 수상 소감을 전했다.