2. 링커 넷 — AAY · GPGPG · KK · EAAAK · Prof. Jeong's mRNA Vaccine Design, First Steps II

조각을 이을 때 그냥 맞붙이지 않습니다. 사이에 짧은 글자를 끼웁니다. 그것을 링커(linker) 라고 합니다.

왜 필요할까요. 조각 둘을 맞붙이면 경계에 없던 서열이 생기기 때문입니다. 앞 조각의 끝 네 글자와 뒤 조각의 앞 다섯 글자가 만나 원래 없던 아홉 글자짜리 펩타이드가 만들어집니다.

…ITIA | LPYF… → 경계에 ITIALPYF 라는 새 조각

그 새 조각이 사람 단백질과 닮았다면? I 권에서 애써 거른 자가면역 위험이 경계에서 다시 살아납니다. 링커는 그 경계를 깨끗하게 만드는 일을 합니다.

이 논문이 쓴 네 가지

링커	길이	어디에	하는 일
`AAY`	3	CTL 조각 사이	프로테아좀이 Y 뒤를 잘 자른다. 잘린 자리가 곧 에피토프의 끝
`GPGPG`	5	HTL 조각 사이	글라이신·프롤린이라 접히지 않는다. 이웃끼리 간섭하지 못하게 띄운다
`KK`	2	LBL 조각 사이	카텝신 같은 효소가 염기성 잔기 뒤를 자른다
`EAAAK`	5	큰 덩어리 사이	단단한 나선을 만든다. 붙여 놓되 섞이지는 않게

앞의 셋은 잘 잘리라고 넣고, 마지막 하나는 안 섞이라고 넣습니다. 목적이 정반대입니다.

링커를 갈아 끼워 보세요. 같은 조각도 무엇으로 잇느냐에 따라 경계의 성질이 달라집니다.

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링커가 없으면 설계하지 않은 에피토프가 경계마다 생깁니다. 이 논문은 링커를 넣었으니 이 문제를 피했습니다 — 다만 10강에서 보듯 완전히는 아닙니다.

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# 링커를 빼면 경계에 어떤 서열이 생기는가.
ctl = ["MEAAYTASL", "LASFAAIPF", "LPYFHNINY", "IPTNFSFGL",
       "KTYSNITIA", "TYSNITIAM", "VQMTFVISV", "VSIPTNFSF"]

print("링커 없이 맞붙였을 때 경계에 생기는 9글자 조각")
print("-" * 52)
made = []
for a, b in zip(ctl, ctl[1:]):
    joined = a + b
    # 경계를 가운데 두는 9글자 창을 훑는다
    for off in range(1, 9):
        made.append(joined[len(a) - off:len(a) - off + 9])
    print("  %s | %s  ->  %s" % (a[-4:], b[:4], joined[len(a) - 4:len(a) + 5]))
print("-" * 52)
print("경계마다 새로 생기는 9글자 조각", 8, "개")
print("경계가", len(ctl) - 1, "군데이므로 모두", len(made), "개")
print()
print("이 조각들은 스파이크 단백질 어디에도 없다.")
print("원래 없던 것이 생긴 것이고, 사람 단백질과 닮았는지는 아무도 안 봤다.")

링커가 차지하는 자리

링커도 아미노산입니다. 그러니 길이를 먹습니다. 이 구조물에서 링커가 차지하는 몫을 세어 보면 이렇습니다.

무엇	몇 개	잔기
`AAY`	7	21
`GPGPG`	6	30
`KK`	4	8
`EAAAK`	3	15
합계	20	74

419잔기 가운데 74잔기가 링커입니다. 대략 여섯 개에 하나가 에피토프가 아니라 이음매인 셈입니다. 5강에서 이 표를 직접 만듭니다.

링커 넷이 모두 친수성입니다. 표면에 나와 있어야 자르는 효소가 닿을 수 있습니다.

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# 링커 넷의 성질을 숫자로 견준다.
KD = {"A": 1.8, "R": -4.5, "N": -3.5, "D": -3.5, "C": 2.5, "E": -3.5,
      "Q": -3.5, "G": -0.4, "H": -3.2, "I": 4.5, "L": 3.8, "K": -3.9,
      "M": 1.9, "F": 2.8, "P": -1.6, "S": -0.8, "T": -0.7, "W": -0.9,
      "Y": -1.3, "V": 4.2}

links = [("AAY", "CTL 사이"), ("GPGPG", "HTL 사이"),
         ("KK", "LBL 사이"), ("EAAAK", "덩어리 사이")]

print("%-8s %-12s %7s %7s %s" % ("링커", "어디에", "길이", "친수성", "알짜전하"))
print("-" * 56)
for s, where in links:
    h = sum(KD[c] for c in s) / len(s)
    q = sum(1 for c in s if c in "KR") - sum(1 for c in s if c in "DE")
    print("%-8s %-12s %7d %7.2f %+8d" % (s, where, len(s), h, q))
print("-" * 56)
print()
print("KD 값이 음수면 물을 좋아한다는 뜻 - 표면에 나오기 쉽다.")
print("넷 다 음수다. 링커는 모두 표면에 노출되도록 설계된 셈이다.")
print("KK 는 전하까지 +2 라 가장 확실하게 바깥으로 나온다.")

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GPGPG 와 EAAAK 의 목적은 어떻게 다른가요?

Answer GPGPG 는 글라이신·프롤린이라 모양이 정해지지 않는 끈이 되어 이웃 조각이 서로 간섭하지 못하게 띄웁니다. EAAAK 는 알라닌 나선에 E–K 소금다리가 걸린 막대기라, 두 덩어리를 붙여 두되 섞이지 않게 합니다.

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링커를 아예 쓰지 않으면 무엇이 문제인가요?