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사람 파라인플루엔자
사람 파라인플루엔자
진료과	호흡기과

사람 파라인플루엔자바이러스
	; 파라인플루엔자바이러스의 투과전자현미경 사진. 두 개의 바이러스 입자와 섬유성 캡시드가 자유롭게 떠다니고 있다.
생물 분류ℹ️
역:	바이러스
계:	리보바이러스계
문:	네가르나바이러스문
강:	몬지바이러스강
목:	모노네가르나바이러스목
과:	파라믹소바이러스과
하위 종
Respirovirus Human respirovirus 1 (구(舊) 사람 파라인플루엔자바이러스 1); Human respirovirus 3 (구 사람 파라인플루엔자바이러스 3); ; Rubulavirus (part) Human rubulavirus 2 (구 사람 파라인플루엔자바이러스 2); Human rubulavirus 4 (구 사람 파라인플루엔자바이러스 4); ;

사람 파라인플루엔자바이러스(Human parainfluenza viruses, HPIVs)는 사람 파라인플루엔자를 일으키는 바이러스를 의미한다. 사람 파라인플루엔자바이러스는 파라믹소바이러스과에 속하는 네 종의 단일 가닥 RNA 바이러스 측계통군중 하나이다. 사람과 기타 수의학적 질병들을 일으킨다.^[2] 비리온은 150에서 250 nm 정도의 크기를 가지며, 유전체는 1만 5천개의 뉴클레오타이드로 구성된 음성 RNA로 이루어져 있다.^[3]

세포 배양, 형광현미경, 중합효소 연쇄 반응을 통해 검출할 수 있다.^[4] 호흡기 질환으로 병원에 입원하는 5세 이하 소아들에게 두 번째로 흔한 병원체가 된다. 이보다 더 높은 빈도를 가진 바이러스는 호흡기세포융합바이러스밖에 없다.^[5]

분류

HPIV가 처음 분류된 것은 1950년대의 일이다. 항원과 유전체를 통해 분류하는데, 현재 총 네 개의 혈청형만 인정한다.^[6]

구조

HPIV는 외피가 있는 비리온을 만들며, 유전체로 단일가닥 음성 RNA를 가진다.^[3] 감염성이 없는 바이러스도 양성 극성을 가진 RNA를 보유하고 있는 것으로 나타났다.^[3] HPIV 유전체는 약 15,000개의 뉴클레오타이드로 구성되어 있으며 6개의 핵심 구조 단백질을 암호화한다.^[3]

HPIV의 구조유전자 서열은 3′-NP-P-M-F-HN-L-5′의 순서를 가지는데, 이들의 기능은 다음과 같다.^[7]

헤마글루티닌-뉴라미니다아제(HN): 외피에 존재하며, 숙주세포에 부착해 바이러스 침입이 이루어지도록 한다.
융합 단백질(F): 외피에 존재하며, 숙주의 세포막과 바이러스 외피가 융합하는 것을 돕는다.
기질 단백질(M): 외피 내에 존재하며, 바이러스 복제시 조립을 돕는다.
핵단백질(NP): 캡시드에 존재하며, RNA와 함께 복합체를 형성한다.
인단백질(P): 캡시드에 존재하며, RNA 중합효소 복합체를 형성한다.
대형단백질(L): 캡시드에 존재하며, RNA 중합효소 복합체를 형성한다.

역유전학이 등장함에 따라, 복제 및 전사에서 가장 효율적인 사람 파라인플루엔자바이러스는 6의 배수 갯수의 뉴클레오타이드를 가지고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이는 "6의 법칙(rule of six)"라 불린다. 그러나 이 예외도 발견되었으며, 실제로 어떤 원리로 이러한 현상이 발생하는지는 아직 완전히 규명되지는 않았다.^[8]

전기영동을 통해 분자 질량을 구한 결과, 인단백질의 질량은 종마다 상이했지만 나머지 단백질들의 경우 유사한 질량값을 가졌다.^[3]^[9]

바이러스 침입 및 복제

바이러스 복제는 바이러스가 숙주 세포에 성공적으로 부착한 뒤 숙주의 지질 이중층과 바이러스 외피가 성공적으로 융합한 뒤 유전물질을 침투시킨 이후에야 제대로 일어난다. 바이러스 RNA는 핵단백질(NP), 인단백질(P), 대형 단백질(L)을 암호화한다. 헤마글루티닌-뉴라미니다아제(HN)가 바이러스 부착에 관여하며, 이에 따라 적혈구흡착과 적혈구응집반응이 나타난다. 융합 단백질(F) 역시 세포막과 바이러스 외피가 융합하는데 중요한 역할을 한다. 그 결과 합포체가 형성된다.^[10]

융합단백질은 처음에는 비활성화된 형태로(F₀) 존재하는데, 이후 단백질분해과정을 통해 활성화 형태인 F₁과 F₂로 변화하여 이황화결합을 형성한다. 이 과정이 끝난 후에, HPIV의 캡시드가 숙주 세포의 세포질로 주사된다. 이후 유전자 전사가 바이러스의 RNA 의존 RNA 중합효소(대형단백질 L)에 의해 일어난다. 이 때 숙주 세포의 리보솜을 통해 번역이 일어난다.^[10]

바이러스 단백질의 형성이 후, 바이러스 유전체의 복제가 일어난다. 양성 RNA가 처음으로 합성되고, 마지막으로 음성 RNA가 형성되어 이후 핵단백질과 함께 움직인다. 이후 이 복합체는 포장되어 출아를 통해 세포 밖으로 배출되거나, 전사 및 복제 과정을 더 진행할 수도 있다.^[11]