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철 이온 농도 줄여 방선균에서 새로운 항생물질 21가지 발굴

송고시간2020-02-11 12:00

KAIST·기초지원연 연구팀 "경쟁 미생물 없애려 항생물질 생산"

방선균이 생산한 21가지 항생물질
방선균이 생산한 21가지 항생물질

[KAIST 조병관 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국연구재단은 한국과학기술원(KAIST) 조병관 교수와 한국기초과학지원연구원 장경순 박사 연구팀이 철 이온 농도를 조절해 방선균에서 항생제를 다양하게 생산할 실마리를 제시했다고 11일 밝혔다.

전 세계 항생제의 70% 이상이 흙이나 마른 풀 등에서 자라는 토양 미생물 방선균에서 생산된다.

연구팀은 방선균을 다른 토양 미생물인 점액세균과 함께 배양한 뒤 철 이온을 적정 농도로 공급하면 방선균이 경쟁자 생장을 억제하기 위해 항생물질 생산을 늘린다는 것을 확인했다.

방선균(S. coelicolor)과 점액세균(M. xanthus)을 함께 배양하자 방선균의 항생제 생산이 촉진되는 모습 [KAIST 조병관 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]

방선균(S. coelicolor)과 점액세균(M. xanthus)을 함께 배양하자 방선균의 항생제 생산이 촉진되는 모습 [KAIST 조병관 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]

점액세균이 몸속으로 철 이온을 운반할 단백질 발현량을 늘리면 방선균은 철 이온 결핍상태에 이르는데, 이를 막기 위해 방선균이 점액세균을 없앨 항생제를 더 많이 생산한다는 것이다.

철 이온을 충분히 공급한 경우에는 이 같은 현상이 나타나지 않았다.

연구팀은 8종의 방선균을 철 이온 결핍 환경에서 배양해 21가지 항생물질 생산을 유도해 냈다.

조병관 교수는 "이번 연구를 통해 방선균이 자연환경에서 주변 미생물들과 금속 이온 확보를 위해 활발히 경쟁하고 있으며, 경쟁자를 제거하기 위해 항생물질 생산을 활성화한다는 사실을 밝혀냈다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '아이에스엠이 저널'(ISME journal) 지난달 28일 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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