[IT건강도우미]‘휴가철 불청객’ 비브리오 패혈증균 원인 밝혔다
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[IT건강도우미]‘휴가철 불청객’ 비브리오 패혈증균 원인 밝혔다
  • 최경주 기자
  • 승인 2019.08.28 14:25
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체내서 독성유발인자-특정 단백질 결합시 독소 활성화…“치료제 개발 기대”
연구진이 현미경으로 비브리오 패혈증균의 독성 활성화 과정을 관찰하고 있다.
한국생명공학연구원 김명희 박사팀이 현미경으로 비브리오 패혈증균의 독성 활성화 과정을 관찰하고 있다. 한국생명공학연구원 제공

인체에 침투한 비브리오 패혈증균의 독성이 활성화하는 원리가 규명돼 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원은 대사제어연구센터 김명희 박사팀과 이화여대 식품공학과 김병식 교수팀이 비브리오 패혈증균이 감염된 후 면역방어에 중요한 역할을 하는 단백질들을 활용해 독성을 활성화하는 원리를 규명했다고 28일 밝혔다.

비브리오 패혈증은 균에 감염된 해산물을 섭취하거나, 균에 감염된 바닷물이 상처 등을 통해 몸속에 침투했을 때 발병한다. 6~24시간 잠복기 후 발열, 오한, 구토, 수포, 설사 등의 증상이 나타난다. 당뇨병 등 만성질환자는 사망에 이를 수도 있다.

비브리오 패혈증균은 감염시에는 독성을 나타내지 않지만, 체내에 들어가면 갑자기 강한 독성을 나타내는 독소(MARTX)를 활성화한다. MARTX는 비브리오 패혈증균 뿐만 아니라 많은 종류의 병원균에서 주요 독성 인자로 주목받고 있고, 현재까지 740여종이 발견됐다.

비브리오 패혈증균이 분비하는 MARTX 독소 구조. 한국생명공학연구원 제공
비브리오 패혈증균이 분비하는 MARTX 독소 구조. 한국생명공학연구원 제공

기존 연구에 따르면 MARTX들은 세포에 주입된 후 독소가 갖고 있는 단백질 분해 효소(CPD)에 의해 독성인자들 간 연결 부위가 잘려지고, 활성형인 개별 단위로 방출돼 병원성을 일으킨다고 알려졌다.

연구팀은 MARTX들은 다양한 조합의 독성인자들로 구성돼 있고, 활성화되는 방식이 기존에 알려졌던 방식과 다름을 발견했다. CPD만을 함유하는 독소(MARTX)와 달리 CPD와 독성 인자(MCF)를 동시에 함유하는 독소들은 기존에 알려졌던 방식과는 다르게 독소를 활성화하는 것을 발견한 것이다.

또 이러한 독소 활성화 과정은 MCF를 함유하는 모든 MARTX들이 공통적으로 갖는 병원성 기전임을 밝혔다. 인체의 특정 단백질들(ARF 단백질들)과 결합을 하지 못하는 MCF를 함유하는 비브리오 패혈증균을 제작해 쥐에 감염시켰을 때 독성이 현격하게 감소함을 검증했다.

김명희 박사는 “환자들로부터 분리한 여러 비브리오 패혈증균들을 사용해 밝힌 패혈증 활성화 기전을 밝혔다”며 “다양한 병원균에 공통적으로 적용이 될 수 있어 독성인자와 인체 단백질의 결합을 표적으로 하는 감염병 치료제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 성과는 지난 19일 ‘미국 국립과학원 회보(PNAS)’ 온라인 판에 실렸다.


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