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우리 흙에서 암·종양 치료제 만드는 미생물 발견...해외 고가 항생물질 국내 대체
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우리 흙에서 암·종양 치료제 만드는 미생물 발견...해외 고가 항생물질 국내 대체
  • 유민정 기자
  • 승인 2020.05.27 18:56
  • 댓글 0
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'크로모마이신 A3', 흙 속 미생물에서 뽑아낸 항생물질
이번 발견된 균주, ’스트렙토마이세스 그리세우스 SJ1-7‘
결핵 치료에 사용되는 스트렙토마이신 분비
크로모마이신과 같은 항생물질도 합성
균주 SJ1-7 포자의 주사전자현미경 사진
스트렙토마이세스 그리세우스 균주 SJ1-7 포자의 주사전자현미경 사진/국립생물자원관

암이나 각종 종양 치료제 개발에 쓰이는 미생물을 우리나라 토양에서 찾아 화제다.

국립생물자원관은 '크로모마이신 A3(Chromomycin A3)'를 합성하는 균주를 최근 우리 흙에서 찾았다고 27일 밝혔다. 

'크로모마이신 A3'는 흙 속의 미생물에서 뽑아낸 항생물질로 노란색을 띄며, 항세균, 항진균, 항암 활성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 1g에 약 9천만 원이 넘는다.

또한 DNA 분자에 결합하는 특징과 특정 파장의 빛에 반응하여 형광을 나타내는 특징으로 염색체 염색에 사용되는 등 다양한 분야에 사용될 수 있는 잠재력이 큰 소재임에도 국내에서는 생산되지 않아 수입에 의존하고 있는 실정이다.

2018년부터 국립생물자원관은 환경과 인체에 유해한 영향을 주는 항생제 내성균, 병원성 세균 등의 생장을 억제할 수 있는 토양미생물을 발굴하고, 항균물질을 분리하는 연구를 진행하고 있다.

스트렙토마이세스 그리세우스 SJ1-7 유전체 지도, 크로모마이신 A3의 생합성 유전자 클러스터와 화학구조
스트렙토마이세스 그리세우스 SJ1-7 유전체 지도, 크로모마이신 A3의 생합성 유전자 클러스터와 화학구조/국립생물자원관

이번에 발견된 균주는 우리나라 토양에서 처음으로 찾은 것으로 ’스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus) SJ1-7‘로 이름이 붙여졌다.

토양에는 과도한 항생제의 사용 등으로 오염된 유해미생물에 대항하여 그들의 생장을 억제하는 다양한 유용미생물이 존재하며, 토양의 오염을 제어하고 개선하기 때문에 토양시료는 유용미생물을 발굴할 수 있는 좋은 소재이다. 

스트렙토마이세스 그리세우스는 토양에 주로 서식하며, 유기물을 분해하여 흙냄새를 유발하는 미생물로 방선균의 한 종류이다. 결핵 치료에 사용되는 스트렙토마이신을 분비하며, 크로모마이신과 같은 항생물질도 합성하는 것으로 알려졌다.

균주 SJ1-7 배양체와 크로모마이신의 항세균 활성 사진/국립생물자원관

항균, 항암 활성의 활성물질이 아수가마이신 등 32개의 활성물질 생합성 유전자를 더 포함하고 있어 다양한 활성물질을 얻을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 

스트렙토마이세스 그리세우스 균주는 곰팡이 같은 진균에 의해 식물의 잎 등이 갈색으로 변해서 말라는 병인 균핵병과 세균 기생에 의해 식물의 일부분이 움푹 들어가 썩는 병인 궤양병 등 여러 식물의 병원균을 사멸하는데 효과가 있는 것으로 확인됐다. 

국립생물자원관 연구진은 이러한 효과로 향수 친환경 식물병 방제제 등의 개발을 진행할 수 있을 것으로 보인다고 밝혔다. 

균주 SJ1-7의 항세균 활성도/국립생물자원관

한편, 국립생물자원관 연구진은 올해 4월 유전체 해독을 끝내고 최근 특허를 출원했다. 

또한 이번 연구는 자생 미생물에서 ’크로모마이신 에이3‘를 합성하는 균주를 발견해 다국적기업에서 판매하고 있는 고가의 항생물질을 국내에서 대체할 수 있는 기반을 마련했다는 데 의미가 있다.



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