미생물학 4장 (1) - 바이러스의 구조

 

1. ATV : 고세균바이러스 : 고온에서 숙주 밖에 있을 때 꼬리가 관찰된다.
2. 비리온 : 완전한 입자형태가 갖추어진 바이러스 입자
3. 뉴클레오캡시드 : 핵산 + 단백질 껍질 (막이 없다)
4. 캡시드 : 핵산보호
   1. 핵산 번역 >> 단백질 생성 >> 프로토머 >> 캡소머
   2. 프로토머가 모여서 캡소머가 된다.
5. 스파이크 단백질 : 외피가 있는 바이러스의 막에 있는 막단백질
                              수용체에 붙기 위해 작용
6. 캡시드 모양 2가지
   1. 정이십면체 캡시드
   2. 나선형 캡시드 : RNA를 나선형으로 감싸는 캡시드
7. 바이러스의 핵산 종류
   1. DNA
   2. RNA
      • double strand
      • single strand
        • + : 단백질을 바로 번역할 수 있다.
        • - : +로 된 후 단백질을 번역할 수 있다.
8. 코로나 바이러스
   • 스파이크 단백질이 ACE2 라는 수용체에 가서 붙는다.
9. 코로나 바이러스의 분류
   1. 목 : Nidovirales
   2. 과 : Coronaviridae
   3. 속 : Betacoronavirus
   4. 종 : 2019-nCov

 

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ATV 

본체 양극으로 꼬리가 있다.

꼬리는 세균 밖으로 나와서 생기더라 ! ★★★★★★★

꼬리는 숙주 밖에 있을 때에만 관찰된다.

이 얘기는 뭐를 우리에게 던져 주냐 -> 숙주 비의존이 아니냐

숙주 밖에서 생기니까 자가조립 한다. 숙주 비의존성 생장을 하는 단면...

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 비리온 (virion)  ★★★★★★★

바이러스가 입자형태가 완전히 갖추어져 있을 수도 있고 덜 갖추어져 있을 수도 있고.

비리온은 완전히 갖추어질게 다 갖추어진 바이러스 입자이다.

20nm~ 300nm 정도 한다.

 

세균 사이즈 정도로 큰 바이러스도 있다.

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캡시드 머리에 핵산이 있다.

꼬리섬유를 통해 세균표면에 안착한다.

머리 밑 꼬리 관모양 원통형을 통해서 핵산이 나온다. 박테리아 안으로 집어 넣어준다.

 

안착을 하면 머리에 있던 핵산을 세포질로 갖다 준다.

 

 

둘러 싼 큰게 효모 크기다.

대장균도 있고

크기 비교

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바이러스가 있을 때 

핵산을 가지고 있고 단백질 껍질이 있는 상태를  뉴클레오캡시드 (nucleocapsid)  라고 한다. ★★★★★★★

막이 없다는 특징이 있다. 외피가 없다.

 

외피를 갖으면 외피보유 바이러스이다.

 

캡시드 : 

1. 핵산을 보호한다.

2. 숙주에 유전물질을 넣는 걸 도와준다.

3. 핵산의 유전자가 암호화 돼서 단백질이 만들어지면  프로토머 (protomer) 가 된다. 가장 근본적인 단백질 ★★★★★★★

4. 캡시드를 형성하려면 캡소머가 있어야 한다.  캡소머 (capsomer) 는 프로토머가 모여서 된다. 따라서 가장 원초적으로 필요한건 프로토머 이다. 

5. 프로토머 5량체가 캡소머를 형성한다.

 

프로토머 → 캡소머 → 뉴클레오캡시드

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아 뉴클레오캡시드 인데 외피가 없네? 외피가 있네? 를 볼 수 있다.

완전히 정이십면체는 아니지만 정이십면체 유사구조 이다.

 

외피가 있으면 막에 단백질이 있게 된다.

막의 단백질 중 가장 외워둬야 할 것은  스파이크 단백질 이다. ★★★★★★★

숙주의 세포에 들어가기 위해서 수용체에 붙어야 하는데 수용체에 붙기위해서 작용하는 단백질이 스파이크 단백질이다.

스파이크 단백질 = 당 단백질

 

핵산을 만드는 캡시드의 형태가 다른 형태가 될 수 있다.

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굉장히 선명한 일렬로 서있는 원통형

경직성이 있다. rigidity가 있다.

주어진대로. 그 모양 그대로 있다.

 

RNA를 감싸는 캡시드는 나선형캡시드 이다. ★★★★★★★

RNA를 캡시드가 나선형으로 둘러싸고 있다.

 

폭의 길이는 20nm(200옹스트롬)이다. 리보솜의 사이즈와 비슷하다.

길이는 300nm정도 이다.

 

속이 비었고 외피가 없다. 막이 없다.

이 RNA를 조사해 보았더니 single strand이다.

프로토머는 158개의 아미노산으로 구성되어 있다.

 

하여튼 캡시드의 모양은 나선형캡시드와 정이십면체의 캡시드가 존재할 수 있다. 

외피가 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 외피가 있다면 스파이크가 중요하다.

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★★★★★★★

바이러스에 들어있는 핵산은 크게 두가지이다.

DNA냐 RNA냐

RNA이면 single strand냐 double strand냐

single strand RNA면 +이냐 -이냐?

 

코로나 바이러스의 RNA 사이즈는 작은게 아니다. 

3만개의 염기를 가지고 있다.

+를 붙인 이유는 이 바이러스가 가진 핵산을 바로 번역해서 전사할 수 있다.

mRNA라고 할 수 있을 정도로 단백질을 번역시킬 수 있다.

자기의 유전자를 숙주에 집어넣어서 바로 자기의 핵산을 단백질로 바꿀 수 있는 그런 RNA를 가지고 있다. 이게 +의 뜻이다.

-는 직접 못만들고 +로 바뀐 다음에야 비로소 단백질이 만들어질 수 있다.

 

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스파이크가 있다면 무조건 외피가 있는 것이다. 막단백질 이니까.

스파이크는 숙주가 있으면 숙주에 들어가기 위해서 수용체에 붙음으로써 들어간다. ★★★★★★★

직경 80~120nm : 리보솜의 5배정도 된다.

 

바이러스의 숫자가 아무리 많아도 접착력이 약하면 감염력이 낮아질 수 밖에 없다. 치사율과는 상관이 없다.

감염성은 스파이크와 숙주의 수용체간의 접착력의 문제이다.

2019 Novel Coronavirus

큰 빨간 덩어리가 스파이크다.

스파이크 단백질이 어떻게 숙주의 수용체에 붙느냐가 중요하다. 

 

본체 표면에 오돌토돌한게 보인다.

폐조직이 터져서 점액물질이 나온다.

폐뿐만이 아니라

 

코로나도 유연성이 있다. 경직성이 아니라.

사스와 신종코로나는 굉장히 비슷하다.

ACE2가 수용체이다. ★★★★★★★

사스도 ACE2가 수용체이다. 수용체가 동일하다.

그래서 사스를 연구하면 코로나도 알 수 있다.

 

바이러스를 분류를 할 때 아직 미완성이다.

 

바이러스 분류 체계 ★★★★★★★

목 (order) : Nidovirales

과 (family) : Coronaviridae (비리데 = 과)

속 (genus) : Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus, Deltacoronavirus

종 (species) : 2019-nCoV, 

종 이름이 2019-nCoV이다 

 

 

 

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용어 정리

1. 비리온
2. 캡시드 머리, 꼬리섬유
3. 뉴클레오캡시드
4. 프로토머 5 → 캡소머 → 뉴클레오캡시드
5. 정십이면체 구조, 나선형 캡시드
6. 스파이크 단백질
7. 바이러스의 핵산 : DNA (ss,ds) RNA (ss + or -,ds)
8. ACE2 수용체
9. 바이러스 분류체계 : 목 과 속 종