항생제 내성 제어할 새로운 세균억제 방법 개발 기대
장내세균의 영양결핍 신호 전달 모식도
[대전=일요신문] 육심무 기자 = 장(腸) 내 세균이 영양결핍일 때의 신호전달 원리가 분자생물학적으로 규명됐다.
서울대 석영재 교수 연구팀은 대장균에서 영양결핍상태 신호를 전달하는 물질인 경보호르몬의 양이 탄소원에 의해 직접적으로 조절되는 원리를 규명했다.
생체 내 경보호르몬이라 불리는 구아노신 다인산은 영양결핍 상태일 때 양이 증감하며, 이를 통해 세균의 항생제 저항성과 병원성을 직접적으로 조절한다고 알려져 있다.
연구팀은 영양분 결핍일 때 당 대사와 경보호르몬 양 조절의 직접적인 연결고리로서 Rsd 단백질이 핵심 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구결과에 따르면 Rsd 단백질은 경보호르몬의 양을 유지하거나 증감시키는 SpoT 단백질의 활성을 조절한다.
특히 세균이 포도당을 모두 섭취한 뒤 다른 탄소원을 섭취하기 전 일시적으로 영양결핍일 때 Rsd가 주요한 역할을 하며, Rsd가 없는 세균은 탄소원 변화에 따른 스트레스를 견디지 못하고 생장이 상당히 저하된다.
석영재 교수
석영재 교수는 “이 연구는 장내 세균의 영양결핍상태 신호를 전달하는 경보호르몬의 양이 탄소원에 의해 직접적으로 조절됨을 최초로 밝힌 것”이라며, ”이를 바탕으로 항생제를 사용하지 않고 병원성 또는 항생제 내성을 제어할 수 있는 새로운 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대한다“고 설명했다.
앞으로 연구팀은 이 연구 결과를 토대로 다양한 종류의 병원성 균 및 항생제 내성균에서의 긴축반응 조절 과정을 규명하고자 하며. 이를 통해 병원성 균 또는 항생제 다재내성균을 제어할 수 있는 새로운 방법 개발을 목표로 하고 있다.
이 연구 성과는 세계적인 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS) 6월 18일 논문명 ‘Rsd balances (p)ppGpp level by stimulating the hydrolase activity of SpoT during carbon source downshift in Escherichia coli’로 게재됐다.
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