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‘혐기성 미생물’의 약점 찾았다

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‘혐기성 미생물’의 약점 찾았다

2018.11.28 06:10
효모 속 ‘Osm1 ’ 단백질의 3차원 구조.연구진은 이 단백질의 기능이 혐기성 미생물의 생존원리와 큰 관계가 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 중앙대 제공
효모 속 ‘Osm1 ’ 단백질의 3차원 구조.연구진은 이 단백질의 기능이 혐기성 미생물의 생존원리와 큰 관계가 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 중앙대 제공

국내 연구진이 산소 없이도 사는 혐기성 미생물의 생존 원리를 규명했다. 병원성 미생물을 부작용이나 내성 우려 없이 효과적으로 없애는 항생물질 개발에 활용될 것이란 전망이 나온다. 

 

박현호 중앙대 약학과 교수와 김성환 첨단의료복합단지 신약개발지원센터연구원 연구진은 혐기성 미생물이 산소 없이도 에너지를 생산하고 단백질을 생성하는 원리를 알아냈다고 27일 밝혔다.

 

산소는 세포 내에서 에너지를 만들고, 아미노산 가닥에 단백질 고유의 특징을 부여하는 ‘단백질 접힘’이 정상적으로 일어나도록 하는 등 생명 활동에 필수적인 요소다. 하지만 이런 산소 없이도 살아가는 미생물이 발견되면서 산소 기능을 대체하는 요소가 무엇인지 아직 수수께끼로 남아 있다. 

 

연구팀은 빵이나 맥주를 만들 때 사용되는 효모 역시 산소를 싫어한다는 점에 주목했다. 효모는 산소가 없으면 단백질을 더 많이 생산하는데 그 원인이 효모 속에 든 ‘Osm1’이라는 단백질에 있다는 사실을 발견했다. Osm1과 ‘FAD’란 이름의 조효소(보조효소)가 서로 상호작용을 일으켜 효모 속에서 전자 전달을 일으켰다. 이 결과 Osm1은 주변의 황 원소끼리 서로 결합 되는 ‘황 결합’ 현상이 나타났다. 황 결합 현상은 아미노산이 합쳐지거나 구조를 변경해 새로운 단백질을 생성하는 기본 원리 중 하나다.

 

연구진은 이번 연구가 혐기성 미생물의 생명현상을 일부 규명한 만큼, 이를 방해하는 약물 등의 개발로 이어진다면 의료분야에서 큰 발전이 이뤄질 것으로 기대하고 있다.

 

박 교수는 “혐기성 미생물에서 산소의 역할을 대신하는 존재를 규명한 최초의 연구”라며 “질병을 일으키는 다양한 미생물은 물론 재선충, 사상충 등 각종 기생충류의 예방 및 치료제 개발에도 핵심정보가 될 것”이라고 밝혔다.

 

이 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 19일자에 게재됐다.

 

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