국내 연구진, 새로운 항생제 개발 길 터

국내 연구진이 미생물의 ‘가상 세포’를 이용해 생명체의 필수 대사물질을 발굴하는 데 성공했다. 이 방법을 이용하면 병원성 세균의 생존에 필수적인 대사물질 생산에 관여하는 다수의 유전자를 찾을 수 있어 해당 병원균을 쉽게 죽일 수 있는 새로운 항생제 개발이 기대된다.

한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 이상엽(43·사진), 물리학과 정하웅 교수팀은 대장균의 가상세포를 이용한 컴퓨터 모의실험을 통해 대장균의 필수 대사 물질을 찾아내고, 이 대사물질들이 대장균 세포의 성장 및 신진 대사에 얼마만큼의 역할을 하는지 정량화하는데 성공했다고 13일 밝혔다. 가상세포는 세포내에서 일어나는 모든 효소 반응을 컴퓨터에서 재구성해 실제 세포처럼 반응시켜 결과를 예측하는 시스템을 말한다.

연구팀에 따르면 지구상에 존재하는 모든 생명체들은 다양한 환경에서 체·내외 생명활동을 끊임없이 변화시키지만, 어느 범위 내에서는 일정하게 유지시키고자 하는 ‘항상성’을 보인다. 이런 항상성을 유지할 수 없게 되면 세포는 더 이상 성장하지 않고 사멸하게 되는 것이다. 연구팀은 체내 여러 교란 작용에도 불구하고 대장균의 필수 대사 물질 사용 빈도가 일정하게 유지됨으로써 생명 활동의 강건성이 보장된다는 사실을 밝혀냈다.

이상엽 교수는 “이번 연구를 적용하면 패혈증을 일으키는 비브리오균이나 식중독을 유발하는 살모넬라균 등 각종 병원성 미생물의 가상세포를 만들어 이들의 생존에 필요한 대사물질 생산에 관여하는 유전자 표적을 찾아낼 수 있으며, 이 유전자들의 활동을 억제하는 새로운 항생제 개발도 가능할 것”고 설명했다. 이번 연구결과는 미국과학원회보(PNAS) 인터넷판 14일자에 게재됐다.

메디포뉴스 제휴사-국민일보 쿠키뉴스 민태원 기자([e-mail])