돼지 델타코로나바이러스(PDCoV)는 델타코로나바이러스속에 속하는 신종 장관병원성 코로나바이러스로, 축산업에 막대한 손실을 야기하며 잠재적인 종간 전파 위험을 내포하고 있습니다. 인터페론 유도 유전자 15(ISG15)는 세포 및 바이러스 단백질과의 상호작용을 통해 바이러스 감염과 면역 조절에 중요한 역할을 합니다. 그러나 ISG15가 PDCoV 감염에 미치는 영향의 기전은 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 본 연구에서는 CRISPR-Cas9 매개 ISG15 유전자 결실이 PDCoV 증식을 촉진하며, ISG15 변형(ISGylation) 결함이 ISG15의 항바이러스 능력을 약화시킨다는 사실을 확인하였습니다. PDCoV 감염 과정에서 ISG15의 새로운 역할을 규명하기 위해, ISG15가 안정적으로 과발현된 IPEC-J2 세포주를 구축하였고, ISG15를 이용한 이중 친화정제 및 질량분석법을 통해 PCNA(증식 세포핵 항원) 등 DNA 손상의 신호 단백질을 포함한 538개의 알려진 및 신규 후보 ISGylation 단백질을 규명하였습니다. 우리는 PCNA의 ISGylation이 PDCoV 증식을 유의미하게 억제함을 발견하였습니다. PDCoV 감염 중, ISG15 E3 리가아제인 HERC5가 PCNA와 상호작용하여 그 ISGylation을 촉진하는 반면, USP18은 궁극적으로 PCNA에서 ISG15를 제거(탈ISGylation)함을 확인하였습니다. 본 연구 결과는 ISGylation이 PCNA의 번역 후 변형으로 작용할 뿐 아니라, PDCoV 감염 시 PCNA 내에서의 ISGylation 역할을 규명함으로써 바이러스-숙주 상호작용에 있어 새로운 복잡성을 제시합니다.