3. 프로테아좀이 링커를 자른다는 말 · Prof. Jeong's mRNA Vaccine Design, First Steps II

2강에서 AAY 를 쓰는 까닭을 "프로테아좀이 Y 뒤를 잘 자른다" 고 적었습니다. 이 말을 조금 더 정확히 볼 차례입니다.

백신 단백질이 세포 안에서 만들어지면, 그대로 T세포에게 보이지 않습니다. 먼저 잘려야 합니다. 자르는 기계가 프로테아좀(proteasome) 입니다. 통 모양이고, 단백질을 안으로 끌어들여 짧은 조각으로 썰어 냅니다.

419잔기 단백질 → 프로테아좀 → 8~11글자 조각들

그 조각 가운데 MHC I 에 들어맞는 것만 세포 표면에 실려 나갑니다. 잘린 자리가 곧 에피토프의 양 끝입니다.

왜 하필 `AAY` 인가

프로테아좀은 아무 데나 자르지 않습니다. 자르는 자리에 취향이 있습니다. 특히 크고 납작한 곁사슬 뒤를 잘 자릅니다 — 타이로신(Y), 페닐알라닌(F), 트립토판(W) 같은 것들입니다.

그래서 조각 뒤에 ...AAY 를 붙여 두면, 프로테아좀이 Y 바로 뒤를 자를 확률이 높아집니다. 그 자리가 다음 에피토프의 시작점이 됩니다.

뜻대로 잘리면

…MEAAYTASL–AAY | LASFAAIPF…
에피토프가 설계한 그대로 나온다

다른 데가 잘리면

…MEAAYTA | SLAAYLASF…
에피토프가 두 동강 나고, 없던 조각이 생긴다

자르는 자리를 옮겨 보세요. 한 칸만 어긋나도 에피토프가 어떻게 망가지는지 보입니다.

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링커가 만든 Y 는 일곱 개인데, 에피토프 안쪽에도 Y 가 여럿 있습니다. 프로테아좀은 둘을 구별하지 못합니다.

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# AAY 링커가 실제로 몇 군데나 Y 를 만들어 주는가.
seq_ctl = ("MEAAYTASL" + "AAY" + "LASFAAIPF" + "AAY" + "LPYFHNINY" + "AAY" +
           "IPTNFSFGL" + "AAY" + "KTYSNITIA" + "AAY" + "TYSNITIAM" + "AAY" +
           "VQMTFVISV" + "AAY" + "VSIPTNFSF")

print("CTL 블록 길이", len(seq_ctl), "잔기")
print()

ys = [i for i, c in enumerate(seq_ctl) if c == "Y"]
print("타이로신(Y) 이 있는 자리 —", len(ys), "군데")
print(" ", ys)
print()

# 그 가운데 링커가 만들어 준 것은 몇 개인가
linker_y = []
pos = 0
parts = ["MEAAYTASL", "AAY", "LASFAAIPF", "AAY", "LPYFHNINY", "AAY",
         "IPTNFSFGL", "AAY", "KTYSNITIA", "AAY", "TYSNITIAM", "AAY",
         "VQMTFVISV", "AAY", "VSIPTNFSF"]
for p in parts:
    if p == "AAY":
        linker_y.append(pos + 2)
    pos += len(p)

print("링커가 만들어 준 Y", len(linker_y), "개 —", linker_y)
print("에피토프 안에 원래 있던 Y", len(ys) - len(linker_y), "개")
print()
print("프로테아좀이 Y 뒤만 정확히 자른다면 조각이 딱 맞게 떨어진다.")
print("그러나 에피토프 안쪽 Y 뒤를 자르면 그 에피토프는 반으로 갈린다.")

이 논문이 하지 않은 것

링커를 고른 근거는 전부 자르는 쪽의 성질이었습니다. 그렇다면 자르기를 예측해 보는 것이 자연스럽습니다. 그런 도구가 있습니다 — NetChop, PCPS 같은 절단 예측기입니다.

이 논문은 그 가운데 아무것도 쓰지 않았습니다. Methods 에 절단 예측이 없습니다. I 권에서 본 대로 NetCTL 이 C말단 절단을 내부적으로 고려하긴 하지만, 그것은 스파이크 단백질 안에서의 절단이지 이 구조물 안에서의 절단이 아닙니다.

에피토프는 원래 집에서 잘릴 때를 기준으로 골랐다

구조물 안에서 이웃이 바뀐 뒤에도 똑같이 잘리는지는 재지 않았습니다.

두 경로는 자르는 곳이 다르다

CTL 에피토프와 HTL 에피토프는 서로 다른 곳에서 잘립니다. 그래서 링커도 다릅니다.

	CTL (MHC I)	HTL (MHC II)
자르는 곳	세포질의 프로테아좀	엔도솜의 카텝신
취향	큰 곁사슬(Y·F·W) 뒤	염기성 잔기(K·R) 뒤 등
고른 링커	`AAY`	`GPGPG`
길이 요구	8~11 — 엄격하다	느슨하다 — 홈이 뚫려 있다

GPGPG 는 자르는 취향을 노린 것이 아닙니다. HTL 쪽은 길이에 너그러우므로 띄워 두는 것만으로 충분합니다. 링커의 성격이 다른 까닭이 여기 있습니다.

🤔 Check yourself

이 논문이 링커를 고른 근거는 무엇인가요?