석영재 서울대 교수 연구팀 연구···항생제 내성 제어 방법 개발 기대

국내 연구진이 장(腸) 내 세균이 영양결핍일 때의 신호전달 원리를 분자생물학적으로 규명하는 데 성공했다.

한국연구재단은 석영재 서울대학교 교수 연구팀이 대장균에서 영양결핍 상태 신호를 전달하는 물질인 경보호르몬의 양이 탄소원에 의해 직접 조절되는 원리를 알아냈다고 2일 밝혔다.

생체 내 경보호르몬이라 불리는 구아노신 다인산은 영양결핍 상태일 때 양이 증감하며, 이를 통해 세균의 항생제 저항성과 병원성을 직접 조절한다고 알려져 있다. 

연구팀은 영양분 결핍일 때 당 대사와 경보호르몬 양 조절의 연결고리로 'Rsd 단백질'이 핵심 역할을 한다는 사실을 확인했다. 

연구결과에 따르면 'Rsd 단백질'은 경보호르몬의 양을 유지하거나 증감시키는 'SpoT 단백질'의 활성을 조절한다.

'Rsd 단백질'은 세균이 포도당을 모두 섭취한 뒤 다른 탄소원을 섭취하기 전 일시적으로 영양결핍일 때 주요한 역할을 한다. 이 단백질이 없는 세균은 탄소원 변화에 따른 스트레스를 견디지 못하고 생장이 저하된다. 

석영재 교수는 "장내 세균의 영양결핍상태 신호를 전달하는 경보호르몬의 양이 탄소원에 의해 직접 조절된다는 사실을 알아냈다"라면서 "앞으로 항생제를 사용하지 않고 병원성 또는 항생제 내성을 제어할 수 있는 새로운 방법을 개발하는 데 활용되기를 기대한다"라고 말했다. 

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제 학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 지난 달 18일자 논문으로 게재됐다.

장내세균의 영양결핍 신호 전달 모식도.<자료=한국연구재단 제공>
장내세균의 영양결핍 신호 전달 모식도.<자료=한국연구재단 제공>
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