새로운 항생물질 21가지, 국내연구팀 발견
새로운 항생물질 21가지, 국내연구팀 발견
  • 육군영 기자
  • 승인 2020.02.11 21:46
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철(Fe) 부족한 방선균, 공생물질 제거할 항생물질 생산 늘여
방선균 모델 균주인 S. coelicolor와 토양 공생미생물인 M. xanthus를 공생배양 한 결과 항생제의 생산이 촉진됐다.
방선균 모델 균주인 S. coelicolor와 토양 공생미생물인 M. xanthus를 공생배양 한 결과 항생제의 생산이 촉진됐다.

[대전=뉴스봄] 육군영 기자 = 기존 항생제에 내성을 갖는 슈퍼박테리아 등장이 우려되는 가운데 새로운 항생물질에 대한 실마리가 국내 연구진에 의해 확인됐다,

한국연구재단은 KAIST 조병관 교수 연구팀과 KBSI 장경순 박사 연구팀이 방선균과 토양미생물인 점액세균(M. xanthus)과의 상호작용을 이용, 방선균의 항생물질 생산다양성을 높일 실마리를 찾아냈다고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌프론티어사업 및 바이오의료기술개발사업 등의 지원으로 수행됐으며 생태학 분야 국제학술지 The ISME journal에 1월28일 게재됐다.

연구팀은 철(Fe) 부족한 방선균이 철 이온 흡착 위해 경쟁자인 공생미생물 제거할 항생물질을 제거하기 위해 다양한 항생물질을 만들어 내는 것을 확인했다.

방선균(放線菌)은 흙이나 마른 풀 등에서 자라는 토양미생물로 전세계 항생제의 70% 이상을 생산하는 것으로 알려져 있다.

자연상태에서는 항암 또는 항생 효과를 내는 다양한 물질을 생산하지만 실험실 환경에서는 대부분 유용물질의 생합성이 억제돼 있어 항생물질의 사용에 한계가 있었다.

연구팀은 방선균을 점액세균과 함께 배양할 경우 항생물질 생산이 촉진되지만 공생배양에도 불구하고 철 이온을 충분히 공급한 경우 이 같은 현상이 나타나지 않는 것에 주목했다.

연구팀은 방선균 단독배양 시에도 철 이온 공급을 줄이자 철 이온을 두고 두 미생물이 경쟁하는 과정에서 방선균이 경쟁자인 점액세균의 생장을 억제시키기 위해 항생물질 생산에 집중한 데 따른 것임을 알아냈다.

점액세균은 철 이온 흡착 자체에 집중하는 반면 방선균은 철 이온을 흡착하면서 경쟁자도 제거할 수 있는 구조의 항생물질을 생산하는 전략을 취한 것이다.

연구팀은 실제 이러한 결과를 토대로 8종의 방선균을 철 이온이 결핍된 배양 조건에서 배양해 신규 이차 대사산물을 포함한 총 21개의 항생물질 생산을 유도해 냈다.

철 이온 첨가 공생철배양은 항생제 생산을 감소하고 철 이온 제거 순수배양은 항생제 생산을 활성화됐다.
철 이온 첨가 공생철배양은 항생제 생산을 감소하고 철 이온 제거 순수배양은 항생제 생산을 활성화됐다.

연구팀은 이번 연구를 통해 방선균이 가지고 있는 이차 대사산물 생산능력을 최대로 사용할 수 있으며 신규 항암제 및 항생제 후보 물질 확보에 큰 도움이 될 것이라 기대하고 있다.


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