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미생물이 생산하는 생리활성물질들은 항암제나 항생제 등의 의약품으로 개발돼 왔으며 화학구조의 다양성을 기반으로 신약 개발을 위한 중요한 출발물질로 사용되고 있다.
미생물 유래 생리활성물질을 탐색하는데 있어 가장 중요한 사항은 기존에 발굴되지 않은 새로운 화학구조를 지니는 화합물을 발견하는 것이며 이는 기존의 약물과 차별화되는 작용기작을 지니는 신약의 특성상 신약 개발에 있어 매우 중요하다.
다양한 구조의 저분자 화합물을 생산하는 방선균은 수십 년간 신약개발에 있어 중요한 생물자원으로 활용돼 왔다.
이 연구에서는 미생물 유래 생리활성물질 발굴의 연구대상으로 이용된 적 없는 울릉도 토양샘플로부터 약 200여종의 방선균을 다양한 미생물 분리법을 도입해 분리했다.
연구팀은 이제껏 자연계에 존재하지 않는 신규 생리활성물질을 생산할 가능성이 높은 희귀 방선균을 효과적으로 분리 및 배양하기 위해 간단하면서도 차별화된 접근법을 모색했다. 희귀 방선균은 실험실 내에서 배양이 어렵다는 점을 고려해 세균의 성장을 돕는 특수 물질(선별 배지)에서 매우 느리게 생장하는 균을 국내 토양(울릉도 흙)으로부터 선택적으로 분리했다. 이어 분리한 균을 통상적인 미생물 배양보다 매우 긴 기간에 걸쳐 배양했고 이후 배양 추출액의 성분조사를 통해 생산된 화합물의 신규성을 분석해 최종적으로 희귀 방선균의 배양액으로부터 4종의 신규 화합물들을 발굴했다.
항암물질연구단 안종석 단장은 “이 연구는 기존 연구에서 조사되지 않았던 울릉도 토양으로부터 희귀 미생물을 분리해 신규 이차대사산물을 발굴한 성과”라고 말했다.
이번 연구결과는 국가과학기술연구회가 추진하는 국제공동연구사업과 한국생명공학연구원 전문연구단 사업의 지원으로 수행됐고 연구결과는 유기화학 및 천연물화학 분야의 국제 저널인 ‘오가닉 레터스 (Organic Letters)’ 11월호에 게재됐다.