산소 통로 막는 약물 개발로 병원균 사멸
獨·日 연구팀, O157 등 신약개발 기대
[의학신문·일간보사=정우용 기자] 대장균 속 호흡효소의 입체구조가 밝혀져, 장출혈성 대장균 O157을 비롯한 병원성 대장균 등 신약을 개발하는 데 도움이 될 전망이다.
독일과 일본 등 공동연구팀은 이 구조를 토대로 산소의 통로를 막는 약을 개발할 수 있다면 병원균을 사멸시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다고 발표했다.
호흡효소는 생물의 생존에 없어서는 안되는 물질로, 당질이나 지질 등 영양분과 산소를 받아들여 화합시키고 에너지를 생성한다.
이번에 구조가 밝혀진 효소는 호흡효소의 일종인 '시토크롬bd형 산화효소'로, 대장균 세포막에 존재하면서 장 내부에 녹아든 산소분자와 영양분을 받아들이고 산화시켜 에너지를 만든다.
독일의 노벨화학상 수상자인 하르트무트 미헬 교수와 일본 규슈공대 대학원 연구팀은 2016년 열에 강한 '호열균'의 호흡효소 입체구조를 밝히는 데 성공했다. 현재 많은 연구자가 이 성과를 토대로 호열균과 마찬가지로 세포벽이 두꺼운 결핵균에서 작용하는 호흡효소의 구조해석에 열을 올리는 등 신약개발을 위한 움직임이 확산되고 있다.
이번 연구팀은 대장균으로부터 bd형 산화효소를 추출하고 산소의 통로 등을 밝혔다.
연구팀에 따르면 O157 치료제는 현재 생존에 불가결한 단백질을 합성하는 구조체의 작용을 저해하는 것이 대표적이다. 하지만 병원균은 약물에 대한 내성을 얻기 때문에 다양한 약이 필요한 것으로 알려져 있다. 호흡효소내 산소의 통로에 또 다른 물질을 부착시켜 산소를 차단하는 약물을 개발할 수 있다면 지금까지와는 전혀 다른 획기적인 약물이 될 전망이다.