항생제 무력화 효소 남극서 발견… "인류에 유익한 생명자원 품었다"

극지연, 남극 서식 미생물 효소서 찾아내
작동 기전 규명..남극 생명자원 활용 토대

극지연구소가 여러 항생제를 무력화시키는 효소를 새롭게 발견했다. 사진은 새로 발견된 스테노트로포모나스 종의 효소(CESS-1)의 3차원 구조분석결과 모습. 극지연 제공

국내 연구진이 여러 항생제를 무력화하는 효소를 남극에서 발견했다. 새로운 항생제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

극지연구소는 이준혁 박사 연구팀이 이화여대 공동연구팀과 함께 미생물 종인 스테노트로포모나스 종에서 항생제를 억제하는 효소 'CESS-1' 을 찾아내고, 작동기전을 규명했다고 16일 밝혔다.

항생제 내성 기전 연구는 내성을 극복할 수 있는 새로운 항생제 개발을 위한 기초 작업으로, 사회·경제적으로 막대한 가치를 갖는다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 항생제 내성 질환으로 매년 약 70만 명이 사망하고, 만약 이 문제가 계속될 경우 2050년에는 연간 1000만 명의 사망자가 발생할 것으로 추정된다.

스테노트로포모나스 종은 전 세계에 넓게 분포한 미생물로, 2012년 남극에서도 발견됐다. 최근에는 병원, 보건소 등에서 흔하게 나타는 것으로 보고됐다.

CESS-1은 페니실린이 속한 계열의 여러 항생제를 무력화할 수 있어 위험성이 크다. 페니실린은 1928년 인류가 발견한 최초의 항생제이자 역사상 가장 많이 쓰이는 항생제다.

연구팀은 CESS-1 효소의 구조와 활성 조건을 확인해 페니실린 등 5종의 항생제와 반응하는 기전을 찾아냈다. 특히 중이염, 기관지염 등에 쓰이는 세파클로르(Cefaclor) 항생제에 가장 민감하게 반응했는데, 이는 효소와 항생제가 결합하는 부위의 독특한 구조에 의한 것으로 분석됐다.

이준현 극지연 책임연구원은 "남극 생태계는 춥고 고립된 환경에서 독자적인 진화를 거듭하면서 인류에게 유익한 생명자원을 품게 됐다"며 "자연의 지혜를 배우고 활용하는 연구를 지속하겠다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '항균제 국제저널(4월호)'에 실렸다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr