국립암센터(원장 양한광) 생명정보연구과 장석원 연구원은 서울대학교 은형종 박사, 아주대학교 이봉진 교수 연구팀과 공동으로, 식중독을 일으키는 살모넬라균이 항생제에 살아남는 비밀을 밝혀냈다. 이번 연구는 앞으로 항생제 내성균 문제 해결과 항암제 내성 연구에도 활용될 수 있어 주목된다.

연구팀은 X선 결정학법을 이용해 살모넬라균 속 독소-항독소 단백질 복합체(ResTA)의 3차원 구조를 분석했다. 그 결과, ResT 독소 단백질이 항생제에 노출될 때 균이 살아남는 ‘지속성 균주’ 형성에 핵심 역할을 한다는 사실을 확인했다.

▲국립암센터 생명정보연구과 장석원 박사(왼쪽)

    아주대학교 약학대학 이봉진 교수

또한 ResT 단백질이 과활성화된 균을 분석한 결과, 세포 안의 ATP(세포 에너지를 저장하고 전달하는 물질)가 축적되면서 균이 항생제를 견디고 살아남는 것으로 나타났다. 이 발견을 통해, 연구팀은 지속성 균주를 억제하고 재감염을 막는 차세대 항생 전략의 기초를 마련했다.

지속성 균주는 유전자 변이가 없어도 항생제를 견디는 세균으로, 치료 후에도 살아남아 재감염을 일으키거나 내성균으로 바뀔 수 있어 항생제 내성의 중요한 원인으로 꼽힌다. 특히 살모넬라균은 영양 결핍, 산화 스트레스, 대식세포 내부 환경 등 다양한 조건에서도 지속성 균주를 쉽게 형성한다.

장석원 연구원은 “이번 연구는 ResT 독소 단백질이 세포 안 에너지를 쌓아 균이 살아남도록 돕는 메커니즘을 밝혀낸 성과”라며, “이 연구 결과는 항암제 내성 연구와 신약 개발에도 활용될 수 있어 앞으로 큰 의미가 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 약학 분야 최고 국제학술지 『Drug Resistance Updates』(IF 15.8) 온라인판에 게재됐다.