녹아웃(KO) 마우스 | Cyagen Korea

 

2020년 3월 11일, 세계보건기구(WHO)에서는 신종 코로나바이러스 집단감염을 팬데믹(pandemic)으로 선언하였다. 전염병이 확산되면서 세계 각국이 바이러스와의 전쟁에 뛰어들며 빠른 통제와 치료에 대한 중요성을 강조하였다. 적을 알고 나를 알면 백 번 싸워도 위태롭지 않다는 말이 있다. COVID-19를 예방하고 치료하기 위해서 우리는 이번 신종 코로나바이러스의 구조, 감염 및 면역 메커니즘에 대한 깊은 이해가 필요하다.

1. Insights on the Infection and Immune Mechanisms of COVID-19

2. How does coronavirus enter the cell through a host receptor?

  

코로나바이러스감염증-19이 확산되었을 때부터, 연구자들에게 도움이 되기 위해 Cyagen 연구팀은 코로나바이러스 연구와 관련된 target에 대한 심층 조사를 진행해 왔다.

 

1. 코로나바이러스 관련 인기 target: ACE2

SARS-CoV-2와 결합하는 인간 수용체로써, 앤지오텐신전환효소2(ACE2)의 기능 탐구가 특히 중요하다. ACE2는 SARS-CoV-2 바이러스가 숙주 세포에 들어가도록 돕는 ‘종범’외에 다른 중요한 역할도 맡고 있다.

ACE2는 신종 바이러스의 ‘종범’외에 어떤 역할을 맡고 있는가?

 

2. ACE2 외에 또 어떤 target들이 현재의 코로나바이러스 연구자에게 주목을 받을 만한가?

많은 연구에 따르면 ACE2는 신종 코로나바이러스가 인체에 침입하는 유일한 경로가 아니며, 신종 코로나바이러스가 숙주에 침입할 때 중요한 역할을 하는 다른 target도 있는 것으로 나타났다.

1. The New Perspective for COVID-19 Research:Cytokine Storm

2. Beyond ACE2: Additional Targets of Significance for Coronavirus Research

 

현재, 신종 코로나바이러스의 예방 및 치료는 과학 및 의학 연구에서 가장 시급한 문제이다. 여기서, Cyagen의 전문가들은 과학 연구자들에게 도움이 되는 참고 자료를 제공하기 위해 코로나바이러스 연구와 관련된 다음과 같이 덜 알려진 target들에 대하여 조사하였다.

코로나바이러스와 관련된 다른 target 및 해당하는 마우스 모델

마우스 모델 바이러스 감염에서 target의 역할
DPP4
(Dipeptidyl peptidase-4)
Knock-Out 마우스
cKO 마우스
Humanized 마우스
  • ● DPP4는 코로나바이러스 수용체로 발견되는 엑소펩티다아제이다;
  • ● MERS-CoV S1과 인간 DPP4의 직접적이고 특이적인 결합은 중동호흡기증후군(MERS)의 발생으로 이어진다;
  • ● DPP4이 MERS-CoV RBD와의 결합의 구조적 특성을 알면 바이러스와 수용체 간의 상호 작용을 이해하는 데 도움이 될 수 있으며 SARS-CoV-2가 수용체를 통해숙주에 감염되는 연구에 있어 중요한 가이드 역할을 할 수 있다.
APN
(Aminopeptidase N)
Knock-Out 마우스
cKO 마우스
Humanized 마우스
  • ● APN은 HCoV-229E 코로나바이러스에 연관되어 있다;
  • ● SARS-CoV-2가 수용체를 통해 숙주에 감염되는 연구에 있어 중요한 가이드 역할을 할 수 있다.
TMPRSS2
(Transmembrane Serine Protease 2)
Knock-Out 마우스
cKO 마우스
  • ● 막횡단 세린 단백질 분해효소2(TMPRSS2)가 ACE2와 SARS-CoV-2의 막융합 과정에 참여한다;
  • ● 고병원성 인간 코로나바이러스의 시냅스를 활성화시킬 수 있다.
ADAM17
(ADAM Metallopeptidase Domain 17)
  • ● SARS S 단백질과 ACE2의 결합은 ADAM17에 의한 ACE2의 절단을 촉발시킴으로써, ACE2가 혈관 내피 세포로 떨어져 SARS-CoV의 세포진입을 촉진하는 데 도움이 된다;
  • ● ADAM17과 TMPRSS2는 ACE2와 결합하는 데에 있어서 경쟁 관계이다.
LY6E
(Lymphocyte Antigen 6 Complex, Locus E)
cKO 마우스
  • ● 바이러스 감염의 조절에 관여한다;
  • ● 숙주 면역 반응을 포함한 세포신호전달을 조절할 수 있으며 이는 바이러스 감염 예방에 매우 중요하다;
  • ● LY6E는 스파이크 단백질에 의해 매개된 막융합을 방해함으로써 코로나바이러스가 세포로 진입되는 것을 억제한다.
SIGN(CD209L)
(Cluster of Differentiation 209)
  • ● L-SIGN의 동형접합성은 SARS 감염 동안 신체를 보호한다;
  • ● SARS-CoV는 S단백질에 있는 hypermannan을 통해 원형질막에 있는 CD209L와 결합한 후 바이러스의 숙주 세포 진입을 매개하는 가능성이 있다.
CD147
(Cluster of Differentiation 147)
  • ● SARS 연구에서 CD147이 SARS-CoV 의 숙주 세포 침입을 촉진하는 것으로 입증되었다;
  • ● CD147은 SARS-CoV-2 스파이크 단백질의 숙주 수용체로 바이러스와 세포간의 상호작용에 관여하여 바이러스의 침입을 도울 가능성이 있다;
  • ● CD147은 항바이러스 약물 개발의 새로운 target이 될 수 있다.
DHODH
(Dihydroorotate Dehydrogenase)
cKO 마우스
  • ● Dihydroorotate dehydrogenase(DHODH)의 신형 유효 억제제는 RNA 바이러스에 대해 광범위한 항바이러스 감염의 특징을 가지고 있다;
  • ● RNA 바이러스는 DHODH 활성에 더 민감 할 수 있으며, DHODH는 RNA 바이러스 복제 과정에서 중요한 역할을 한다.

 

위에 언급한 추천 target외에 코로나바이러스감염증 연구와 관련된 다른 마우스 모델에 대한 수요가 있으신다면 코로나바이러스감염증 연구 관련 증명 자료를 Cyagen에 제공해 주시면 Cyagen 전문가팀에서 평가 진행 후, 할인 혜택을 받을 수 있습니다.

 

3. 어떻게 적합한 코로나바이러스 모델을 선택하는가?

이번 코로나바이러스감염증-19 사태는 인간이 병원성 바이러스에 의한 전염병이 여전히 현재 전세계의 공중 보건 안보 및 경제 발전에 커다란 위협이 되고 있다는 것을 다시 한번 보여주었다. 바이러스 감염성 질병의 발병 메커니즘을 꾸준히 연구하고 탐색하며, 바이러스의 감염 및 확산을 예방하고, 특이성 백신과 항바이러스 약물을 개발하는 것은 현재 바이오 의약 연구 분야에서 매우 중요시되고 관심 있는 일이다.

 

유전적 배경이 명확한 근교계 마우스, 세포/조직 이식을 위한 Humanized 마우스 및 유전자 변형 마우스와 같은 모델의 적용은 바이러스 발병 메커니즘을 연구하는 데 도움이 될 수 있을 뿐만 아니라, 감염성 질병의 발병에서 특정 유전자의 역할을 밝힐 수 있다. 또한 다양한 바이러스 감염 질환의 예방 및 치료를 위한 잠재적 target을 찾기 위해 효과적이고 편리하게 실행 가능한 체내 실험 동물을 제공한다.

  

핵산 및 아미노산 서열을 비교 분석한 결과, SARS-CoV-2가 SARS-CoV 와 유사성이 매우 높은 것으로 보여 주었다. (각각 약 80% 및 76%) SARS-CoV-2가 또한 세포 표면 ACE2 수용체를 통해 숙주와의 상호 작용을 일으킴으로써 SARS-CoV 감염과 유사한 심각한 급성호흡곤란증후군과 같은 임상 증상을 유발한다. 두 바이러스의 유사성으로 인해 SARS-CoV에 대한 연구는 오늘날의 SARS-CoV-2에 대한 연구 작업에 중요한 정보를 제공할 수 있다.

 

맺음말

바이러스 연구는 고생스러우면서도 막중한 과정이다. 인간과 미생물 사이의 전쟁에서 우리가 앞서 나가 높은 곳에 서서 보다 확실하게 상대를 파악할 수 있기를 바라며, 인류 문명은 과학기술의 끊임없는 탐구로 인해 더욱 신비롭고 다채로워지고 있다.

 

귀하의 연구가 신종 코로나바이러스 관련 유전자에 관련된 것이든, 다른 유전자에 관한 것이든, Cyagen은 해당 유전자의 Knock-Out, Knock-In, Conditional Knock-Out, Point mutation 또는 Humanized 마우스 모델을 제공해 드릴 수 있습니다. 관심이 있으시면 언제든지 편하게 연락 부탁드립니다. 귀하의 연구에 도움이 될 수 있도록 최선을 다해 최고의 서비스를 제공해 드리겠습니다. 

 

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