The genomic RNA of Hepatitis C virus (HCV) contains a single large open reading frame for virion structural and nonstructural polypeptides. This polyprotein of about 3,000 amino acids is cleaved to 9 proteins by cellular and viral proteases. Among these proteins, NS4A is associated with NS5A phosphorylation and stabilizes viral protease NS3, so assists in its localization in the endoplasmic reticulum (ER) membrane. But there is little knowledge about the cellular factors that can interact with NS4A. These experiments were done with the purpose of understading the more detailed function of NS4A by finding the cellular protein expressed in mouse liver cDNA library through yeast two-hybrid method.
As a result, it was revealed that mouse $α_1$-antitrypsin bound NS4A. $α_1$-antitrypsin is a member of the serine protease inhibitor present mainly in the cytoplasm. considering that the viral protease NS3 is also a serine protease, NS3 can be a substrate for $α_1$-antitrypsin and we can infer that the unknown function of NS4A is to protect NS3 by interaction with $α_1$-antitrypsin. But to prove this hypothesis, the experiments which show that $α_1$-antitrypsin can inhibit HCV NS3 should be preceded.
C형 간염 바이러스의 genomic RNA는 구조적 단백질과 비구조적 단백질을 만드는 하나의 단백질 발현 염기서열을 가지고 있다. 여기에서 유래된 약 3000개의 아미노산으로 이루어진 복합단백질은 숙주세포와 바이러스 자신의 단백질 분해 효소에 의하여 9개의 단백질로 잘라진다. 이들중 NS4A 단백질은 NS5A의 인산화에 관여하고 바이러스의 단백질 분해효소인 NS3를 안정화시켜 ER막에 위치하게 하여 그 기능을 제대로 발휘하게 해준다. 그러나 이러한 역할을 하는 NS4A 단백질의 세포내 단백질과의 연계여부는 알려진 것이 거의 없는 실정이다. 본 실험은 NS4A와 결합하는 쥐의 간세포내 단백질을 효모를 이용한 단백질 결합방법으로 찾아보아 NS4A의 기능과 이에 따른 C형 간염 바이러스의 작용기작에 대한 이해를 넓히기 위한 목적으로 실행되었다.
실험결과 $α_1$-antitrypsin이 C형 간염바이러스의 NS4A 단백질과 결합하는 것으로 밝혀졌다. $α_1$-antitrypsin은 주로 세포질에 존재하며 serine이 중요한 기능을 하는 일련의 단백질 분해효소들의 활성을 억제시키는 항 단백질 분해효소이다. 바이러스의 단백질 분해효소인 NS3 역시 serine 계열 분해효소인 것을 생각해 o}o} 때 NS3 역시 $α_1$-antitrypsin의 기질이 될 수 있으며 NS4A의 또 다른 기능은 $α_1$-antitrypsin과 결합함으로써 NS3를 보호하는 것이라고 유추할 수 있다. 그러나 이 가설을 입증하기 위해서는 NS3의 활성이 $α_1$-antitrypsin에 의해 억제된다는 사실이 먼저 증명되어야 할 것이다.
