국내 대학 연구진이 병원 감염의 주요 원인균으로 꼽히는 슈퍼박테리아 녹농균이 항생제 침투를 차단하는 새로운 방어 기전을 밝혀졌다.

가톨릭대는 이 대학 생명공학과 정정민 교수팀이 성균관대 생명과학과 조홍백 교수팀과 공동 연구를 통해 녹농균이 외막 통로를 단백질로 막아 항생제 유입을 차단하는 메커니즘을 규명했다고 12일 밝혔다.

녹농균은 폐렴과 패혈증, 병원 내 감염 등을 일으키는 대표적인 항생제 내성균이다. 연구팀은 녹농균 외막에 형성되는 대형 단백질 통로(PilQ)를 ‘SlkA’와 ‘SlkB’ 단백질이 마개처럼 막아 외부 물질의 유입을 차단한다는 사실을 처음 확인했다.

연구 결과 이들 단백질이 제거되면 항생제가 세균 내부로 더 쉽게 침투해 녹농균의 생존력이 떨어지는 것으로 나타났다.

연구팀은 초저온 전자현미경(Cryo-EM)을 활용해 단백질성 마개가 통로 내부에 결합한 3차원 구조를 고해상도로 분석하는 데도 성공했다. 이를 통해 기존에 알려지지 않았던 세균의 외막 방어 메커니즘을 구조 수준에서 규명했다.

연구진은 이번에 확인한 단백질과 통로의 결합 부위가 향후 항생제 효과를 높이는 보조 치료제 개발의 새로운 표적이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이번 연구에는 하버드 의대와 미시간대, 루뱅가톨릭대(UCLouvain) 연구진도 참여했으며, 가톨릭대 권오현 박사와 이예슬 석박사통합과정생, 기초과학연구원 류범한 박사가 공동 제1저자로 참여했다.

연구 성과는 국제학술지 Nature Communications에 게재됐다.