[슈도타이핑] 2편 : VSV-G 외피 단백질과 pseudotyping 대안들 – 감염 범위와 안정성 비교
렌티바이러스 pseudotyping을 처음 시작할 때 가장 먼저 접하게 되는 외피 단백질이 바로 VSV-G예요.
이 단백질은 거의 표준처럼 사용되는데요, 이유가 뭘까요? 그리고 꼭 VSV-G만 사용해야 할까요? 이번 글에서는 VSV-G의 특징과 함께, 다른 외피 단백질들의 장단점도 함께 정리해보려 해요.
VSV-G는 왜 이렇게 많이 쓰일까요?
VSV-G는 vesicular stomatitis virus G protein의 약자예요. 이 단백질은 렌티바이러스 표면에 붙여주면 대부분의 세포에 감염이 가능한 아주 넓은 감염 범위(tropism)를 갖고 있어요.
VSV-G는 세포 표면의 LDL 수용체(LDLR)나 phosphatidylserine과 결합해 바이러스를 세포 내로 들여보내요. 이 수용체들은 대부분의 세포에 존재하므로 신경세포, 간세포, 줄기세포 등 다양한 세포에서 유전자 전달이 가능하죠.
VSV-G의 장점은?
넓은 감염 범위
거의 모든 세포를 대상으로 유전자 전달 가능
높은 안정성
초원심분리 같은 물리적 충격에도 견디며, 고농도 바이러스 농축 가능
높은 역가(titer)
고역가 렌티바이러스 생산에 최적화돼 있어요
신경세포, 줄기세포 등에서도 잘 작동
다양한 연구에서 검증된 표준 외피 단백질이에요
하지만 VSV-G에도 단점이 있어요
세포 독성
VSV-G는 세포를 융합시키는 syncytia를 형성할 수 있어, 고농도에서는 세포를 죽일 수 있어요.
혈청 민감성
혈청에 포함된 보체 시스템에 의해 비활성화될 수 있어요.
특정 세포 감염이 어려움
B세포, T세포, 조혈모세포처럼 LDLR 발현이 낮은 세포는 감염 효율이 떨어져요.
비특이적 감염 가능성
너무 넓은 감염 범위가 오히려 표적 세포 외 감염을 유발할 수 있어요.
그럼 대안은 뭐가 있을까요?
Rabies glycoprotein (RV-G)
신경세포에 특이적으로 작용하며 시냅스로부터 세포체로 이동하는 역방향 수송이 가능해요. 신경 연결성 분석, 뉴런 추적 실험에 최적이에요.
GALV (gibbon ape leukemia virus)
혈청 안정성이 더 높고, VSV-G보다 독성이 적은 편이에요. 간세포나 특수 조직 감염에 유리해요.
Amphotropic MLV
인간과 쥐를 포함한 다양한 포유류 세포에 감염 가능. VSV-G보다 독성 낮음, 그러나 역가가 상대적으로 낮을 수 있어요.
EnvA–TVA 시스템
정확하게 선택된 세포만 감염시키고 싶을 때 사용해요. 특정 수용체(TVA)를 가진 세포만 감염돼서 표적화 유전자 전달에 유용해요.
실험 목적에 따라 맞춤형 선택을!
VSV-G는 대부분의 연구에서 무난하게 잘 작동하지만, 그게 항상 정답은 아니에요.
세포 독성이 걱정된다면? → GALV, MLV
신경세포 역방향 이동이 필요하다면? → Rabies G
극단적인 세포 특이성이 필요하다면? → EnvA 시스템
즉, 연구 목적에 따라 외피 단백질을 선택하는 전략이 pseudotyping의 핵심이에요.
다음 글에서는 pseudotyping이 신경과학에서 어떻게 활용되는지, 특히 광견병 바이러스 단백질을 활용한 뉴런 추적법과 그 원리에 대해 깊이 있게 다뤄볼게요.