국내 연구진, 방선균 유전체 이용 암세포 생장 억제 펩타이드 개발

"폐암 세포 억제 효과 커…9월 특허 출원 완료"
"이달 안 논문 발표…항암 약 개발 등 추가 연구 진행할 것"

국내 연구진이 방선균의 유전체를 이용해 암세포 생장을 억제하는 펩타이드를 개발했다. 현재 특허 출원은 완료된 상태이며 연구진은 이달 안에 논문을 발표하고 향후 항암 약 개발 등 추가 연구를 진행한다는 계획이다.

환경부 국립낙동강생물자원관은 담수에서 분리한 방선균 '마이크로모노스포라'의 유전체 정보를 기반으로 암세포 생장을 억제하는 펩타이드 5종을 개발했다고 5일 밝혔다.

방선균은 방사선균이라고도 불리며 곰팡이 균사와 같이 실 모양으로 연결된 형태로 증식하는 원핵생물이다. 토양, 하천, 식물, 동물 등에 널리 분포하고 있으며, 자연에서는 다양한 형태의 방선균이 존재한다. 항생제 70%가 방선균에서 유래했을 뿐만 아니라 분해가 어려운 물질도 분해할 수 있는 능력이 있어 산업 미생물로서 가치가 매우 높다.

펩타이드는 아미노산이 2개 이상 결합한 분자로 대략 50개 이상의 아미노산이 결합된 형태인 단백질에 비해 비교적 짧은 구조로 다양한 생리학적 기능을 가진다.

연구진은 이번에 개발한 신규 펩타이드 5종이 간암 세포(HepG), 폐암 세포(A549), 대장암 세포(SW480) 생장을 모두 억제했다고 설명했다. 특히 폐암 세포를 대상으로 효과가 가장 뛰어났는데 한 펩타이드는 폐암세포 투여 이틀 만에 절반을 줄였다.

▲펩타이드 5종의 암세포 성장생장 억제 효과(μg/ml) (자료제공=국립낙동강생물자원관)

자원관 관계자는 "이번 펩타이드 개발은 9월에 연구가 완성, 특허 출원을 마쳤으며 이달 안에 논문이 발표될 예정으로 현재 연구 결과를 정리 중"이라고 말했다.

이어 "항암 약의 후보 가능성은 검증한 상태"라며 "항암 약 등으로 진행하려면 추가 연구가 더 많이 필요하기 때문에 앞으로 자원관에서 계속 연구를 진행할 계획"이라고 덧붙였다.

자원관은 이번 연구가 방선균의 유전체 정보를 기반으로 펩타이드를 직접 합성하고 개량하는 방식으로 이뤄져 미생물이 생산하는 펩타이드를 직접 추출하는 기존 연구의 단점을 극복했다는 데 의미가 크다고 설명했다.

기존에는 주로 미생물을 생균 형태로 활용(하거나 유용 대사산물을 정제해 활용했으나, 이는 배양이 어렵거나 펩타이드의 생산 효율이 낮은 경우가 많아 생물자원의 실용화에 한계가 있었다는 것이다.

연구진은 이러한 한계를 극복하기 위해 방선균 유전체 정보를 해독해 펩타이드를 화학 합성, 암세포 억제 기능을 갖는 펩타이드를 개발하는 데 성공했다.

정상철 낙동강생물자원관 미생물연구실장은 "이번 신규 펩타이드 개발은 국내 담수 미생물 자원의 효과적인 활용을 위해 유전체 연구가 반드시 확대돼야 하는 분야임을 명확히 보여 준다"라며 "앞으로도 미생물 유전체를 활용한 펩타이드의 소재화 연구를 충실히 수행하겠다"라고 말했다.