남는 컴퓨팅 리소스, 코로나19 치료법 설계 기여 전 세계적으로 대유행 조짐을 보이는 '코로나19' 연구에 PC의 남는 컴퓨팅 파워를 사용해 대처하는 프로젝트가 가동됐다.
미국 스탠포드대학을 중심으로 2000년 10월부터 진행되고 있는 분산 컴퓨팅 프로젝트 '폴딩앳홈(Folding@home)'이 코로나19를 분석하고 새로운 치료법을 개발하기 위한 노력을 하고 있다.
사용자는 폴딩앳홈 프로그램을 설치해 사용하지 않는 컴퓨팅 리소스를 기부해 코로나19의 새로운 치료법 설계에 협력할 수 있다.
코로나19는 사스 코로나바이러스(SARS-CoV)와 매우 유사한 기능으로 작동한다. 2개의 코로나바이러스는 바이러스 표면의 단백질이 폐 세포의 수용체 단백질과 결합해 폐의 첫 번째 감염 단계가 발생한다. 이 바이러스 단백질은 스파이크 단백질(spike protein)이라고 하며, 아래 이미지에서 붉은색으로 되어 있다. 이 수용체는 ACE2(angiotensin-converting enzyme-2)라고 알려져 있다.
코로나19 바이러스 표면에 있는 스파이크 단백질이 폐 세포의 표면에 발현하는 ACE2 수용체와 결합하여 인체에 침입한다. 따라서 치료용 항체는 스파이크 단백질이 ACE2 수용체에 결합하는 것을 막을 수 있는 단백질의 일종으로 보고 있다.
사스 코로나바이러스를 위한 치료용 항체는 이미 개발되어 있다. 하지만, 2019-nCoV용 항체를 개발하려면 코로나19의 스파이크 단백질 구조와 ACE2 수용체와 결합 과정을 더 깊이 이해할 필요가 있다.
단백질은 멈춰있지 않는다. 단백질은 꿈틀거리고 축소하거나 열면서 다양한 형태를 취한다. 따라서 코로나19 스파이크 단백질의 모양도 하나가 아니라는 것이다. 즉 스파이크 단백질이 ACE2 수용체와 상호 작용하는 방법을 잘 이해하고 항체를 설계할 수 있도록 단백질의 다양한 형상을 연구해야 한다.
이미 사스 코로나바이러스의 스파이크 단백질 구조는 어느 정도 밝혀지고 있지만, 코로나19는 다른 변이로 밝혀지고 있다.
이러한 정보를 바탕으로 코로나19의 스파이크 단백질 구조를 모델링하고 치료용 항체의 표적이 되는 부위를 특정하기 위한 계산 모델을 구축하는 것이 폴딩앳홈의 목표다.
하지만 프로젝트를 실행하기 위해서는 엄청난 컴퓨팅 파워가 필요하다. PC의 남는 컴퓨팅 파워를 폴딩앳홈에 기부하려면 따로 등록하지 않고 웹 사이트에서 배포되는 전용 프로그램을 다운로드 설치하면 된다.
KPI뉴스 / 김들풀 IT·과학 전문기자 itnews@kpinews.kr
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