핵심 해설
이 문제는
HIV(Human Immunodeficiency Virus)의 구조와 숙주 세포 침입 기전에 대한 이해를 묻는 국시 기본 문제예요.
핵심! HIV가 인체의
CD4+ T림프구(CD4+ T lymphocyte)에 감염되기 위해서는 바이러스 외피(Envelope)에 존재하는 특정 당단백질(Glycoprotein)이 숙주 세포막의 CD4 수용체(Receptor)와 결합하는 과정이 필수적입니다. 이 결합을 담당하는 핵심 단백질이 바로
gp120이에요. gp120은 HIV 외피 표면에 돌출되어 있어, 먼저 CD4 수용체에 부착한 후,
보조수용체(Coreceptor, CCR5 또는 CXCR4)와도 상호작용하여 막 융합을 준비합니다. 이후
gp41이 바이러스 외피와 세포막을 융합(Fusion)시켜 바이러스 유전체가 세포 내로 침투하도록 합니다. 따라서 gp120은 HIV의 '열쇠', CD4 수용체는 '자물쇠'에 비유할 수 있어요.
정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 ④번
gp120입니다. gp120은 HIV 외피 당단백질로,
핵심! 숙주 세포 표면의
CD4 분자(CD4 molecule)에 직접 결합하여 바이러스의 세포 부착(Attachment)을 매개합니다. 이 결합 없이는 HIV가 세포에 들어갈 수 없으므로, gp120은 HIV 감염의 첫 단계에서 가장 중요한 분자입니다. 따라서 이 문제의 정답입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①
p17:
혼동 주의! p17은 HIV의
기질 단백질(Matrix protein)로, 바이러스 외피 내부에 위치하여 바이러스 입자의 구조를 유지합니다. CD4 수용체와 결합하지 않아요.
②
gp41:
혼동 주의! gp41도 HIV 외피 당단백질이지만, 역할이 다릅니다. gp41은 gp120이 CD4와 결합한 후, 바이러스 외피와 세포막을
융합(Fusion)시키는 막융합 단백질입니다. CD4 결합은 gp120의 역할이에요.
③
역전사 효소(Reverse transcriptase): HIV가 세포 내로 침입한 후에 작용하는 효소입니다.
RNA 유전체(RNA genome)를
DNA(DNA)로 역전사(Reverse transcription)시키는 역할을 하며, 세포 표면 결합 과정과는 무관합니다.
⑤
p24: p24는 HIV의
캡시드 단백질(Capsid protein)로, 바이러스 유전체를 감싸는 핵심(Core)을 구성합니다. 진단 검사에서 p24 항원 검출이 사용되기도 하지만, CD4 수용체 결합과는 관련이 없습니다.
연관개념정리 (Related Concepts)
HIV의 주요 구조 단백질과 그 기능을 함께 정리해두면 국시에 유용해요.
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gp120: 외피 당단백질, CD4 수용체 결합 (부착)
-
gp41: 외피 당단백질, 세포막 융합 (Fusion)
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p24: 캡시드 단백질, 바이러스 핵심 구성 (진단용 항원)
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p17: 기질 단백질, 외피 내부 지지 구조
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역전사 효소(Reverse transcriptase): RNA → DNA 역전사
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인테그라제(Integrase): 역전사된 DNA를 숙주 세포의 유전체에 삽입
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프로테아제(Protease): 바이러스 단백질을 활성형으로 절단
개념 정리
| HIV 단백질 | 위치 | 주요 기능 |
|---|
| gp120 | 바이러스 외피 (표면) | CD4 수용체 결합 (세포 부착) |
| gp41 | 바이러스 외피 (막 관통) | 세포막과 융합 (막융합) |
| p24 | 바이러스 핵심 (캡시드) | 유전체 보호, 진단 항원 |
| p17 | 외피 내부 (기질) | 바이러스 구조 유지 |
암기 팁
"HIV가 세포에
붙는 것은
120번 버스(gp120)가
CD4 정류장에 정차하는 것!" 이라고 외우세요. 그리고 "융합은
41번 버스(gp41)가 문을 여는 것"으로 연결하면 헷갈리지 않아요.
국시 빈출 포인트
gp120과 gp41의 역할 비교는 국시에서 자주 출제되는 포인트입니다. 특히 "CD4 수용체와 결합하는 단백질"이라는 지문이 나오면 무조건 gp120을 떠올리세요. 또한 항레트로바이러스 치료제 중
융합 억제제(Fusion inhibitor, 예: Enfuvirtide)는 gp41의 작용을 차단한다는 점도 함께 기억해두세요.
기출 변형 주의!
"gp41의 역할은?"이라는 질문으로 변형될 수 있습니다. 이때는 "막 융합"이라고 답해야 합니다. 혹은 "HIV 진단 시 항원 검사에 사용되는 단백질은?"이라는 질문에는 p24가 정답이 됩니다.