바이러스 캡시드 (Viral Capsid)
한 줄 정의: 바이러스 유전체를 감싸 보호하고 숙주 침입을 돕는 단백질 껍질입니다.
쉽게 풀면
바이러스는 유전물질을 그대로 두면 금방 분해되기 때문에 단백질로 만든 상자에 넣어 다닙니다. 이 상자가 캡시드인데, 한두 종류의 단백질이 같은 모양으로 수십에서 수백 개 반복 조립되어 만들어집니다. 적은 종류의 부품을 반복해 쓰기 때문에 유전체가 작아도 충분히 큰 껍질을 지을 수 있습니다.
왜 중요한가
캡시드 단백질은 백신 항원과 진단 표적으로 가장 많이 쓰이는 부위이고, 유전자 치료용 벡터가 어느 조직에 잘 들어가는지도 캡시드 서열이 좌우합니다. 또 구조생물학에서 대칭 구조를 이용한 고해상도 구조 규명의 대표 대상이기도 합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"캡시드 표면 루프의 아미노산을 치환한 변이체는 간 조직에 대한 형질도입 효율이 크게 감소하였다."
캡시드 겉면의 구조가 바뀌면 바이러스가 어느 조직에 잘 들어가는지가 달라진다는 것을 보여주는 벡터 공학 실험입니다.
조금 더 깊게 보면
캡시드는 정이십면체 대칭이나 나선 대칭을 이루는 경우가 많고, 정이십면체의 경우 삼각분할수로 소단위 배열의 복잡도를 표현합니다. 조립 과정에서 유전체를 함께 포장하는데, 많은 이중가닥 DNA 파지는 빈 껍질을 먼저 만든 뒤 ATP를 쓰는 포장 모터로 DNA를 밀어 넣습니다. 감염 시에는 캡시드가 수용체 결합이나 산성 조건 같은 신호에 반응해 구조를 바꾸며 유전체를 세포 안으로 내보냅니다.
주의할 점
캡시드는 단백질 껍질이고, 그 바깥을 감싸는 지질막인 외피와는 다른 구조입니다. 외피를 가진 바이러스에서도 그 안쪽에는 캡시드가 따로 존재합니다.