돼지유행성설사바이러스(PEDV)는 고병원성 알파코로나바이러스로, 심각한 설사를 유발하며 특히 신생 자돈에서 높은 폐사율을 보여 양돈 산업에 상당한 경제적 부담을 초래합니다. 이에 따라, 정밀한 항바이러스 치료 전략 개발을 위해서는 숙주-병원체 상호작용에 대한 규명이 필수적입니다. 본 연구에서는 PEDV 감염 시 알데하이드 탈수소효소 1 패밀리 L1(ALDH1L1)이 현저히 발현 증가함을 처음으로 확인하였습니다. 더불어, ALDH1L1은 바이러스 뉴클레오캡시드(N)와 외피(E) 단백질에 특이적으로 결합해, 오토파고좀-라이소좀 경로를 통해 이들 단백질의 분해를 유도함으로써 항바이러스 활성을 나타냅니다. 추가 실험을 통해, 이 분해 과정이 ALDH1L1과 E3 유비퀴틴 리가아제 STUB1, 카고 수용체 TOLLIP과의 상호작용에 의해 매개되며, 오토파고라이소좀 경로를 통해 N 및 E 구조 당단백질이 제거된다는 점이 밝혀졌습니다. 본 연구 결과는 ALDH1L1-STUB1-TOLLIP 축이 새로운 항바이러스 표적임을 시사하며, 숙주 단백질 분해를 기반으로 한 바이러스 제거의 새로운 전략을 제안합니다. 더불어, 본 연구는 숙주 항바이러스 인자가 단백질 분해 경로의 조절자로서 PEDV 복제를 어떻게 저해하는지에 대한 유의미한 정보를 제공합니다.
의의:
PEDV는 신생 자돈에서 치명적인 출혈성 위장염을 유발하는 고병원성 알파코로나바이러스로, 양돈 산업에 심각한 경제적 손실을 초래합니다. 감염 과정에서, 특정 숙주 인자가 선천 면역 조절 네트워크를 활성화하여 바이러스 복제 주기를 억제하고, 바이러스 침투 방해, 복제 및 조립·방출 억제, 숙주 면역 반응 증진에 기여할 수 있습니다. 본 연구는 숙주 대사 효소인 ALDH1L1이 새로운 항바이러스 제한인자로 작용하여 STUB1(E3 유비퀴틴 리가아제)-TOLLIP(오토파지 어댑터 단백질) 축을 통해 바이러스 구조 단백질(N/E)의 오토파지-라이소좀 표적 분해를 매개함을 밝혔습니다. 본 연구 결과는 숙주 항바이러스 인자가 단백질 분해 경로를 조절하여 PEDV 복제를 저해하는 기전에 대한 새로운 관점을 제시합니다.