8. 캡 — 없으면 세포가 “남의 것” 으로 본다 · 유박사의 mRNA 즉석 합성기 첫걸음 I

캡은 mRNA 의 5′ 끝에 거꾸로 붙은 G 하나에 메틸기를 얹은 구조입니다. 길이로 치면 전체의 몇 천분의 일인데, 하는 일은 세 가지입니다.

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번역 개시 표

eIF4E 가 캡을 잡아야 리보솜이 앉습니다. 없으면 거의 안 읽힙니다

🛡️

분해 방어

5′ 쪽에서 갉아 들어오는 효소를 막습니다

🤫

자기 것이라는 신호

캡이 없는 RNA 는 RIG-I 같은 감지기가 바이러스로 봅니다

세 번째가 백신에서 특히 무겁습니다. 캡이 덜 씌워진 mRNA 는 목표한 단백질은 덜 만들면서 염증은 더 일으킵니다. 나쁜 쪽으로만 두 번 손해입니다.

캡 비율을 밀어 보세요. 발현되는 양과 “남의 것으로 보이는” 양이 함께 움직입니다.

불러오는 중…

캡 비율이 63%%일 때와 95%%일 때, 발현보다 면역자극 재료가 훨씬 크게 갈립니다.

Python 브라우저에서 실행

# 캡 비율이 발현에 얼마나 영향을 주는지, 아주 거친 모형으로 감을 잡아 본다.
# 가정: 캡 없는 전사체의 번역 효율은 캡 있는 것의 5% 정도.
import numpy as np

rel_uncapped = 0.05

print("%8s %12s %14s" % ("캡 비율", "상대 발현", "면역자극 재료"))
for p in (0.5, 0.6, 0.63, 0.8, 0.95, 1.0):
    expr = p + (1 - p) * rel_uncapped
    print("%7.0f%% %11.2f %13.0f%%" % (p * 100, expr, (1 - p) * 100))
print()
print("→ 캡 63% 와 95% 는 발현이 1.5배 차이. 그런데 '캡 없는 전사체' 는 5.9배 차이.")
print("   수율만 보면 작아 보이는 차이가 품질에서는 크게 벌어진다.")

캡의 세대

세대	이름	문제 / 개선
1세대	m7G(5′)ppp(5′)G — 그냥 ARCA 전	절반이 거꾸로 붙는다. 거꾸로 붙으면 안 읽힌다
2세대	ARCA (anti-reverse cap analog)	거꾸로 못 붙게 한쪽을 막았다. 방향 문제 해결
3세대	CleanCap 계열	Cap-1 구조까지 한 번에. 효율 90% 이상

논문은 “cap analog (Promega)” 라고만 적었습니다. 어느 세대인지 밝히지 않았으므로, 캡 비율을 우리가 추정할 근거도 없습니다. 재지 않은 것은 모르는 것입니다.

🤔 확인 문제

캡이 덜 씌워진 mRNA 가 백신으로 특히 나쁜 까닭은?

🤔 확인 문제

이 논문이 캡에 대해 말할 수 없는 것은?