가톨릭대가 슈퍼박테리아 녹농균의 항생제 유입 차단 기전을 규명했다.
가톨릭대는 정정민 생명공학과 교수팀은 조홍백 성균관대 생명과학과 교수팀과 함께 녹농균 외막 단백질 통로 'PilQ secretin'을 SlkA·SlkB 단백질이 막는 구조를 확인했다고 15일 밝혔다.
녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 병원 내 감염, 폐렴, 패혈증 등을 일으키는 그람음성 병원성 세균이다. 단단한 외막 구조를 갖고 있어 항생제 치료가 어려운 균으로 분류된다.
공동 연구팀은 녹농균이 표면 부착과 운동성에 필요한 'Type IV pilus'를 조립할 때 외막에 형성하는 단백질 통로 'PilQ secretin'에 주목했다. 이 통로는 선모 조립에 필요하지만, 조립이 불완전하거나 내막 복합체와 연결되지 않으면 항생제 등 외부 물질이 들어오는 경로가 될 수 있다.
연구팀은 SlkA와 SlkB 단백질이 PilQ 채널 내부에 결합해 통로를 막는다는 사실을 확인했다. 두 단백질이 없을 경우, 선모 조립이 정상적으로 진행되지 않는 조건에서 PilQ를 통한 항생제 유입이 늘고 녹농균의 항생제 취약성이 커졌다.
정 교수팀은 초저온 전자현미경(Cryo-EM)을 이용해 SlkA·SlkB 단백질이 PilQ 채널 내부에 결합한 3차원(3D) 복합체 구조를 고분해능으로 시각화했다. 기존에는 PilQ 채널 자체가 외부 물질 유입을 막는 것으로 추정됐으나, 이번 연구에서는 별도 단백질이 채널 내부를 점유해 외막 방어 기능을 보완하는 것으로 나타났다.
정정민 교수는 “세균 외막 통로의 개폐 기전을 추가로 규명하고 항생제 내성 극복을 위한 후보 물질 탐색을 이어가겠다”고 말했다.
연구에는 하버드 의대, 미시간대, 벨기에 루뱅가톨릭대(UCLouvain) 등이 참여했다. 논문은 국제학술지 'Nature Communications'에 게재됐다.
부천=김동성 기자 estar@etnews.com
