지스트, 항생제 내성 문제 대안 신규 고분자 물질 개발

인체에 해가 없는 소재 주목

항생제로 활용 가능성이 높은 신규 고분자 물질을 개발한 광주과학기술원 연구팀. 왼쪽부터 이재석 신소재공학부 초빙석학교수, 서지원 화학과 교수, 이은지 신소재공학부 교수, 박인규 박사. [사진 제공=광주과학기술원]

광주과학기술원(GIST) 연구팀이 항생제를 사용할 수록 내성이 생기는 문제를 해결하기 위한 신규 고분자 물질을 개발했다.

GIST는 20일 “이재석 신소재공학부 초빙석학교수 연구팀이 ‘폴리이소시아네이트(Polyisocyanate)’로부터 항균 펩타이드를 모사한 새로운 인공 고분자 물질을 개발하고 항균성을 확인하는 데 성공했다”고 밝혔다. 우리 몸 안에서 세균과 맞서 싸우는 단백질인 항균 펩타이드 구조와 기능을 모방한 신규 고분자 물질을 개발한 것이다.

페니실린 등 항생물질은 인류가 다양한 질병을 극복하는 것에 기여했지만 항생물질에 대한 내성이 쌓이기 때문에 새로운 항생제를 개발하기 위한 노력이 이어져 왔다. 하지만 인체의 단백질 분해효소가 항균 펩타이드를 바로 분해하기 때문에 임상시험에서 번번이 실패해왔다.

자연적으로는 합성되지 않는 인공 고분자는 세균에게는 매우 생소한 물질이기 때문에 세균이 내성을 갖기 어렵다는 특징을 갖는다. 세균이 내성을 보여도 고분자 구조를 인위적으로 조절해 내성을 회피할 수 있어 인공 고분자를 이용한 새로운 항생물질 개발 시도가 이어져 왔다.

이재석 교수 연구팀이 연구·개발에 활용한 폴리이소시아네이트는 자연 펩타이드와 비슷한 구조로 분해성이 높아 인체에 해가 없는 소재로 주목받고 있다. 연구팀은 황색포도상구균과 대장균을 대상으로 한 항균시험에서 항균성을 확인했다.

지스트 연구팀은 폴리이소시아네이트는 단백질의 분자구조와 완전히 같지 않기 때문에 단백질 분해효소에 의해 바로 분해되지 않을 것으로 보고 있다.

이재석 교수는 “이번 연구는 분자구조의 최적화를 통해 고분자 기반 물질로 항생제 내성 문제를 해결하고 폴리이소시아네이트의 항균 효과를 높일 수 있다는 점에서 의의가 있다”고 말했다.