바이러스의 입자 구조

>바이러스의 구조
바이러스는 광학현미경으로는 관찰되지 않으며, 크기가 대개 30-300nm 정도인 전자현미경으로나 관찰되는 작은 입자이다. 즉, 자연계에 존재하는 일종의 나노입자(nanoparticle)라고 할 수 있다. 한편, 바이러스 입자는 매우 정교한 고분자로서 일정한 원리에 따라 조립된다. 바이러스 입자는 매우 안정된 입자 구조를 이루지만, 감염 시에는 세포 내에서 입자 구조가 파괴되어 게놈을 노출해야만 한다. 즉, 안정함과 불안정함이 균형을 이룬 구조이어야 한다. 바이러스 입자는 지질 막의 존재 여부에 따라 크게 두 가지로 나뉜다. 즉, 지질막을 갖는 외피형 바이러스(enveloped virus)와 지질막이 없는 비외피형 바이러스(nonenveloped virus)로 나뉜다. 외피형 바이러스의 경우, 외피는 바이러스 입자 방출(release) 시 지질막을 통해 방출하면서 외피를 갖게 된다. 외피 속에 캡시드(capsid)가 존재한다. 이 캡시드는 바이러스 게놈을 싸고 있는 단백질 결합체이다. 비외피형 바이러스 입자는 외피가 없으므로 입자 그 자체를 캡시드라고 한다. 혹은 'naked virus'라고 불리기도 한다.
바이러스 입자 구조의 기능을 크게 네 가지로 요약할 수 있다. 첫째, 바이러스 입자 구조의 가장 중요한 기능은 바이러스 게놈의 보호라고 할 수 있다. 바이러스 입자가 숙주의 표적세포에 다다르는 동안, 외부의 환경이 가하는 물리적 화학적 손상, 온도의 변화, pH의 변화로부터 게놈을 보호하는 역할을 한다. 캡시드 속에 싸여 있는 바이러스 게놈은 환경적인 손상으로부터 보호된다. 외피가 있는 바이러스의 경우, 외피의 지질 막의 불투과성 때문에 효소 등의 공격으로부터 바이러스 게놈이 보호된다. 둘째, 바이러스 입자는 수용체를 인식하여 숙주세포로의 진입에 작용한다. 입자 표면의 바이러스 단백질과 수용체와의 친화적인 결합이 바이러스가 표적세포를 인지하여 진입하는 데 결정적인 역할을 수행한다. 이러한 바이러스의 세포 특이성을 세포 굴성이라고 한다. 셋째, 입자 구조는 바이러스 게놈에 대한 숙주의 선천면역으로부터 보호해 준다. 특히 RNA 바이러스의 게놈을 선천면역 수용체가 인지하므로 RNA 게놈을 싸고 있는 캡시드 구조가 선천면역 반응을 막아준다고 할 수 있다. 선천면역은 최근에 그 중요성이 재인식되고 있다. 넷째, 입자 구조는 바이러스 게놈을 세포 내 복제가 일어나는 장소로 이동해주는 역할을 수행한다. 예를 들어, 핵에서 게놈 복제가 일어나는 바이러스의 경우, 캡시드 구조가 바이러스 게놈을 핵으로 이동해주는 기능을 수행한다.