'슈퍼박테리아' 항생제 차단 새 원리 규명…"치료제 개발 단서"

다제내성 '슈퍼박테리아'인 녹농균이 항생제 침투를 막는 새로운 원리가 국내 연구진에 의해 규명됐다.

8일(현지시간) 애저라이프사이언스에 따르면 성균관대 생명과학과 조홍백 교수와 가톨릭대 생명공학과 정정민 교수 공동연구팀은 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)의 항생제 내성 기전을 새롭게 밝혀냈다.

녹농균은 의료 관련 감염과 폐렴, 패혈증 등을 일으키는 대표적 다제내성 병원균이다. 이 균은 외막(OM)이 항생제 침투를 막는 강력한 장벽 역할을 한다.

숙주에 감염되기 위해 녹농균은 세포 표면에 '4형 선모(T4P)'라는 실 모양 구조를 만든다. 연구팀은 이 선모가 완전히 조립되기 전 취약한 단계에서 외막 통로를 막는 플러그형 단백질을 확인했다.

연구팀은 SlkA와 SlkB라는 두 단백질이 통로 내부에 결합해 항생제 유입을 물리적으로 차단한다는 사실을 발견했다. 저온전자현미경(cryo-EM)으로 통로에 결합한 이 단백질들의 고해상도 3차원 구조를 시각화하는 데도 성공했다.

기존에는 통로 자체가 항생제 유입을 막는 것으로 여겨졌다. 이번 연구는 전용 단백질이 통로를 막아 외막의 방어 기능을 강화한다는 다른 기전을 제시했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구자 지원사업 및 바이오·의료기술개발사업 지원을 받았다. 연구 결과는 지난 5월 29일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다.

연구팀은 이번 발견이 그람음성균의 외막 장벽을 표적으로 하는 차세대 항균제와 보조 요법 개발의 기반이 될 수 있다고 설명했다. 항생제가 세균 내부로 들어오는 것을 막는 기전을 무력화하면 녹농균의 다제내성을 극복하는 새로운 치료 전략으로 이어질 수 있다는 것이다.