인하대, 해면 공생세균서 차세대 신약자원 발굴 전략 발표

인하대 첨단바이오의약학과, 한국해양과학기술원 공동 연구팀 성과
해양 유래 첨단바이오 의약소재 효율적 발굴 위한 융합적 연구 전략

(왼쪽부터) 한국해양과학기술원 김정아 박사, 인하대 최시선 박사, 한국해양과학기술원 임재규 박사, 인하대 김응수 교수./제공=인하대

인하대학교는 최근 김응수 첨단바이오의약학과·생명공학과 교수 연구팀이 임재규 한국해양과학기술원(KIOST) 제주해양생명자원연구센터 박사 연구팀과 함께 해양 해면동물에 공생하는 미생물에서 천연물 신약 자원을 효과적으로 발굴할 수 있는 최신 연구 전략을 정리한 총설 논문을 발표했다고 13일 밝혔다.

연구팀은 해면 공생세균에서 유래하는 생리활성 천연물의 분리·구조 규명, 유전자 기반 생합성 클러스터 분석, 배양·분리 기술, 최신 유전체 기반 연구, 화합물 스크리닝 기법을 종합적으로 다뤘다.

특히 최근 보고된 항균, 항암, 항염, 항바이러스, 신경계 표적 활성 등 다양한 생리활성을 가진 해면 유래 천연물을 정리하고 이들의 구조적 특성과 생리활성을 통해 향후 신약 개발 가능성을 조명했다.

연구팀은 해면과 공생하는 미생물들이 독특한 해양환경 속에서 진화하며 항생제, 면역조절제, 항암제 등의 생리활성 물질을 생산할 수 있는 능력을 가지게 됐다고 강조했다.

기존에 배양이 어려웠던 해면 공생세균을 키우기 위해 미세한 필터를 이용한 배양법, 해양 현장에 설치하는 배양 시스템, 작은 캡슐에 세균을 담아 키우는 방법 등 다양한 최신 기술이 어떻게 활용될 수 있는지도 구체적으로 설명했다.

이 같은 내용이 담긴 연구논문은 '해양 보물의 문을 열다: 해면 공생세균에서 천연물을 발굴하는 전략(Unlocking Marine Treasures: Isolation and Mining Strategies of Natural Products from Sponge-Associated Bacteria)'을 주제로 세계적 과학 저널 'Natural Product Reports'(impact factor 10.2, 분야 영향력 상위 1%)에 게재됐다.

이번 연구의 책임 저자인 김응수 인하대 첨단바이오의약학과·생명공학과 교수는 "해양 생물자원 중 해면 공생세균은 아직 미개척된 거대한 천연물 보물창고"라며 "정교한 유전체 기반 접근과 배양 기술을 결합하면 신약 개발과 바이오 소재 발굴에 있어 무궁무진한 가능성을 가지고 있다"고 말했다.

한편 이번 성과는 한국해양과학기술원의 미래선도사업인 '해양 신호펩타이드 활용 단백질 복제약 생산 연구'와 한국연구재단의 바이오의료 기술개발사업인 '차세대 치료제 후보물질 설계 및 구현을 위한 레트로생합성 원천기술 개발'의 지원을 받아 수행됐다. 인천=주관철 기자 orca2424002@