미 인디애나대 연구팀, 세포벽에 형광성 효소 염료 투입
(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 항생제가 잘 듣지 않는 박테리아가 하나둘 늘어나는 문제는 의학계에 심각한 도전이 되고 있다.
미국에서만 한해 200만 명 이상이 이런 박테리아에 감염되고 그중 2만3천여명이 목숨을 잃는다고 한다. 최근 들어 박테리아에 대한 연구가 확대되는 추세도 그런 현실에 따른 것이다.
이런 상황에서 미국 인디애나대 과학자들이 박테리아의 세포벽 형성(분열) 과정을 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발해 주목된다. 박테리아에 대한 이해를 획기적으로 넓혀 새로운 항생제 개발로 이어질 수 있기 때문이다.
3일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 배포된 보도자료에 따르면 이 대학 화학과의 마이클 파니우엔저 교수팀이 개발한 방법은, 특정 세포 효소를 이용해 일종의 '탐색 물질(probe)'인 유색 염료를 박테리아의 세포벽에 찔러넣는 것이다.
RfDAAs(rotor-fluorogenic D-amino acids)로 명명된 이 물질의 최대 장점은 사용하기 쉬우면서 세포 활동을 실시간으로 보여준다는 것이다.
세포 분열 과정에서 흡수되지 않은 화학물질은, 박테리아 세포와 주변 환경 사이의 경계를 흐릿하게 만든다. 그런데 이 방법을 쓰면 이런 화학물질을 제거하는 단계가 필요하지 않다고 연구팀은 설명한다.
대신 RfDAAs는 정상적인 성장 과정의 일부인 것처럼 박테리아의 세포벽과 결합하면서 빛을 조사해, 세포 활동을 중단시키지 않고도 세포벽을 흔들림 없이 더 선명하게 관찰할 수 있다고 한다.
연구팀은 이를 비디오와 스냅사진의 차이에 비유한다. 세포가 어떻게 성장하고 변화하며 주변 환경과 상호작용하는지에 대해 비디오가 훨씬 더 많은 정보를 제공하는 것과 같은 이치라는 얘기다.
앞서 파니우엔저 교수팀은 각각 FDAAs(fluorescent D-amino acids)와 DAADs(d-amino acid dipeptides)로 이름 붙인 비슷한 기능의 탐색 물질을 개발해 특허를 받았다.
연구팀은 새로 개발한 물질과 탐색기술을 특허 출원 하는 한편 인디애나대 의대와 협력해 박테리아의 세포벽 합성을 억제하는 약제를 개발하는 데 주력하고 있다.
파니우엔저 교수는 "역사를 되돌아보면 지난 40년 내지 50년간 근본적으로 새로운 항생제를 개발한 사람은 없었다"면서 "(박테리아의) 다제내성 문제가 공중보건에 중대하고 긴급한 위협으로 부상한 가운데 새로운 대응법을 찾은 것은 큰 가치가 있다"고 강조했다.
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