바이러스성 입자

Virus-like particle

바이러스성 입자(VLP)는 바이러스와 유사하지만 바이러스 유전 물질이 들어 있지 않아 감염성이 없는 분자다.그것들은 바이러스 구조 단백질의 개별적인 발현을 통해 자연적으로 발생하거나 합성될 수 있으며, 이는 바이러스성 구조로 자가 조립될 수 있다.[1][2][3][4]다른 바이러스의 구조용 캡시드 단백질의 조합은 재조합 VLP를 만드는 데 사용될 수 있다.B형 간염 바이러스(HBV)에서 파생되고 작은 HBV 유도 표면 항원(HBsAg)으로 구성된 VLP는 1968년 환자 세라에서 설명되었다.[5]VLPs have been produced from components of a wide variety of virus families including Parvoviridae (e.g. adeno-associated virus), Retroviridae (e.g. HIV), Flaviviridae (e.g. Hepatitis C virus), Paramyxoviridae (e.g. Nipah) and bacteriophages (e.g. Qβ, AP205).[1]VLP는 박테리아, 포유류 세포선, 곤충 세포선, 효모, 식물 세포 등 여러 세포 배양 시스템에서 생산될 수 있다.[6][7]

VLP는 자연에서 일부 LTR 역트랜스포존(오테르비랄레스 아래)에 의해 생성된 구조물을 가리킬 수도 있다.이것들은 결함이 있고 미성숙하며, 때로는 유전 물질을 함유하고 있으며, 기능적인 바이러스 봉투가 없기 때문에 일반적으로 감염되지 않는다.[8][9]또 말벌은 병원성 유전자(핵심 바이러스 유전자는 아님)나 유전자 없는 VLP를 가진 폴리드나바이러스 벡터를 만들어 숙주 조절을 돕는다.[10][11]

적용들

이 도표는 사스-CoV-2spike 단백질을 발현하는 대리 바이러스가 어떻게 스파이크 단백질을 표적으로 하는 항체를 중화시키는 활동을 측정하고 바이러스가 숙주세포로 유입되는 것을 막을 수 있는지를 보여준다.

치료제 및 영상제

VLP는 유전자나 다른 치료법의 후보 전달 시스템이다.[12]이들 약물전달물질은 체외 암세포를 효과적으로 대상으로 하는 것으로 나타났다.[13]투과성 및 보존 효과가 높아져 종양 부위에 VLP가 축적될 수 있어 약물 전달이나 종양 영상에 유용할 수 있다는 가설이 제기된다.[14]

백신

주요 기사:서브유닛 백신

VLP는 백신으로서 유용하다.VLP는 강한 T세포와 B세포 면역 반응을 이끌어낼 수 있는 일치형 바이러스성 별자리를 나타내는 바이러스 표면 단백질의 반복적이고 고밀도 디스플레이를 포함하고 있다.[15]입자의 반경이 약 20~200nm로 작을 경우 림프절까지 충분히 배출할 수 있다.VLP는 복제할 수 없으므로 감쇠된 바이러스에 대한 안전한 대안을 제공한다.VLP는 상업적으로 이용 가능한 B형 간염과 인간 파필로마바이러스용 FDA 승인 백신을 개발하는 데 사용되었다.

GlaxoSmithKline의 Cervarix by GlaxoSmithKline, Gardasil-9와 같은 인간 유두종 바이러스(HPV)에 대한 바이러스성 입자 기반 백신을 선택할 수 있으며, Merck & Co가 생산한다.가르다실은 효모로 표현된 HPV 타입 6, 11, 16, 18의 L1 단백질로부터 조립된 재조합형 VLP로 구성된다.그것은 알루미늄 하이드록시인산염 황산염과 첨가되어 있다.가르다실-9은 가르다실에서 발견된 목록에 있는 L1 별자리 외에 31, 33, 45, 52, 58의 L1 별자리들로 구성되어 있다.세르바릭스는 곤충 세포로 표현되는 HPV 타입 16과 18의 L1 단백질로부터 조립된 재조합형 VLP로 구성되며, 3-O-Desacyl-4-monophosphoryl 지질(MPL) A와 알루미늄 수산화물이 첨가되어 있다.[16]

말라리아를 치료하는 최초의 VLP 백신인 모스미릭스(RTS,S)가 EU 규제당국의 승인을 받았다.효모로 표현되었다.RTS,S는 B형 간염 표면 항원(RTS)과 융합된 플라스모디움 팔시파룸 원단백질의 일부로서, B형 간염 표면 항원(S)과 결합되어 있으며, AS01(MPL)A와 사포닌과 결합되어 있다.

백신 생산은 바이러스 변종이 정리되는 즉시 시작될 수 있고 기존 백신의 경우 9개월에 비해 12주 정도밖에 걸리지 않는다.초기 임상 실험에서 인플루엔자용 VLP 백신은 인플루엔자 A형 바이러스 하위형 H5N1과 1918년 독감 대유행 모두에 대해 완벽한 보호를 제공하는 것으로 나타났다.[17]노바백스와 메디카고는 VLP 독감 백신의 임상실험을 실시했다.[18][19]노바백스는 COVID-19를 위한 VLP 백신을 시험하고 있다.[20]

VLP는 치쿤구냐 바이러스에 대한 임상 전 백신 후보 개발에 사용되어 왔다.[15]

리포피사 기술

VLP 지질은 적분막 단백질의 연구를 돕기 위해 개발되었다.[21]리포파티클은 안정적이고 고도로 정제된 균질 VLP로, 순응적으로 온전한 관심 막 단백질을 고농도로 함유하도록 설계된다.적분막 단백질은 다양한 생물학적 기능에 관여하며 기존 치료제의 거의 50%가 대상이다.하지만, 그들의 소수성 영역 때문에, 막 단백질은 살아있는 세포 밖에서 조작하기 어렵다.지포입자는 GPCR(단백질결합수용체), 이온채널, 바이러스성 봉투 등 구조적으로 온전한 다양한 막단 단백질을 통합할 수 있다.리포파티클은 항체 검사, 면역물질 생산, 리간드 결합 검사를 포함한 수많은 용도를 위한 플랫폼을 제공한다.[22][23]

조립

VLP의 자가조립에 대한 이해는 한때 바이러스조립에 기초하였다.VLP 어셈블리가 호스트 셀( 생체내) 내에서 이루어지는 한, 바이러스 어셈블리에 대한 연구의 초기 단계부터 자체 어셈블리 이벤트가 체외에서 발견되었지만, 이는 합리적이다.[24]또한 연구 결과 VLP의 체외 조립은 집계를[25] 경쟁하고 있으며, 조립이 진행되는 동안 골재가 형성되는 것을 방지하기 위한 특정 메커니즘이 세포 내부에 존재한다는 것이 밝혀졌다.[26]

대상 그룹을 VLP 표면에 연결

특정 세포 유형을 대상으로 하거나 면역 반응을 높이기 위해 단백질, 핵산 또는 작은 분자를 VLP 표면에 부착하는 것이 유용하다.어떤 경우에는 관심 있는 단백질이 바이러스성 코팅 단백질과 유전적으로 융합될 수 있다.[27]그러나 이러한 접근방식은 때때로 VLP 조립체의 손상을 초래하고 표적제가 단백질 기반이 아닌 경우 효용성이 제한된다.다른 대안은 관심 분자를 공동 부착하기 위해 VLP를 조립한 다음 화학 교차 링크,[28] 반응성 부자연 아미노산[29] 또는 SpyTag/SpyCatcher 반응을[30][31] 사용하는 것이다.이 방법은 부착된 분자에 대한 면역반응을 유도해 높은 수준의 중화항체를 유도하고 VLP에 표시된 자기단백질에 대한 내성까지 깨뜨릴 수 있는 효과가 있다.[31]

참조

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외부 링크