바이오인

출처 : 지능형 바이오시스템 설계 및 합성 연구단

카이스트 메기에서 강력한 항균물질 발견
- 불결할수록 인간에게 보탬되는 동물들 -

김훈기 기자

개구리, 두꺼비, 메기. 인간의 관점에서 이들의 공통점은 무엇일까. 보통 사람이라면 식도락가가 즐기는 별미 음식 정도를 떠올릴 것이다.

하지만 강력한 항균 물질을 찾는 생물학자의 눈은 다르다. 이 동물들은 한결같이 병균이 득실거리는 ‘더러운 곳’에서 잘 산다. 그렇다면 병균에 대한 저항성이 강한 어떤 물질을 가지고 있지 않을까. 이를 잘 분리해내면 인간을 괴롭히는 각종 병균을 퇴치할 수 있지 않을까. 바로 생물과학과 분자생물공학 실험실을 이끄는 김선창 교수가 최근 몇년 동안 몰두하고 있는 연구 주제다.

모든 고등생물은 병원성 미생물이 몸에 침입하면 면역시스템과는 별도로 항균펩티드라는 단백질을 분비해 1차적인 방어태세를 갖춘다. 항균펩티드는 웬만한 종류의 병균은 모두 죽이면서도 자신의 정상 세포에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 따라서 이를 분리해 항균제로 개발하면 여러 종류의 병균을 동시에 없앨 수 있다. 또 생물에서 추출한 성분이기 때문에 화학약제와 달리 몸 안에서 자연스럽게 분해돼 부작용의 가능성이 줄어든다. 항균펩티드는 항생제와 외상치료제뿐 아니라 칫솔?치약항균첨가제, 농약, 사료첨가제, 식품보존제 등 다양한 용도로 활용될 수 있다.

월남전 경험담에서 힌트

김교수가 먼저 관심을 가진 대상은 두꺼비와 황소개구리였다. 이들은 불결한 환경에서 살며 벌레나 풀과 같은 더러운 음식을 먹지만 몸에 별 탈이 없는 생물이다. 김교수는 이들의 피부와 위를 집중적으로 분석했다. 그러자 위에서 기존의 항생제보다 효과가 10 -1백배 뛰어난 항생물질이 발견됐다.

다음 단계는 이 물질을 유전공학 기법을 이용해 대량으로 생산하는 일이었다. 이 역시 김교수의 실험실에서 문제 없이 이뤄졌다. 김교수가 최근 새롭게 관심을 가진 동물은 메기였다. 월남전에 참전한 사람으로부터 “분뇨통에서 메기가 튀어올라 깜짝 놀랐다”는 말을 듣고서 힌트를 얻었다. 그런 불결한 곳에서 살 정도면 항균성이 무척 강할 것이라고 추측했다. 김교수는 하천 바닥에 사는 메기의 점액질 표면이 끊임없이 병균의 침입을 받지만 감염이 드물고 치유 속도가 빠르다는 점에 착안해 메기의 상처 부위를 집중적으로 연구했다. 아니나 다를까. 메기의 피부에서 효력이 강한 항균펩티드가 발견됐다. 개구리에서 얻은 항균펩티드보다 12-1백배, 두꺼비 경우보다 8배 뛰어난 효능이었다.

또다른 동물은 없을까. 김교수는 좀더 더러운 환경에서 살며 비교적 구하기 쉬운 동물이 없나 계속 탐색하는 눈치다. 연구실에서 발견된 국산 항균펩티드가 약품으로 시판돼 새로운 항생제의 시대가 하루바삐 열리기를 기대한다.