토양 박테리아서 암 유발 단백질 표적 신물질 찾았다

독일 연구진이 토양 박테리아에서 암 발생과 관련된 인체 단백질에 특이적으로 결합하는 새로운 화합물을 발견해 항암 신약 개발의 가능성을 열었다.

헬름홀츠 감염연구센터(HZI)와 헬름홀츠 약학연구소(HIPS) 공동 연구팀은 토양에 서식하는 점액세균에서 새로운 화합물군인 '믹소글루카마이드'를 발견했다고 26일(현지시간) 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '앙게반테 케미'에 두 편의 논문으로 게재됐다.

연구팀은 최신 유전학 기술을 이용해 박테리아 내에서 활성화되지 않았던 생합성 경로를 인위적으로 작동시켜 믹소글루카마이드를 생산하고 검출하는 데 성공했다. 이 물질은 당, 지질, 아미노산에서 유래한 구성 요소가 독특한 방식으로 결합된 구조를 가졌다.

연구 과정에서 기존에 알려지지 않은 새로운 생합성 경로도 밝혀졌다. 여러 효소가 예상치 못한 방식으로 함께 작용해 이전에는 보고된 적 없는 화학 구조를 만들어내는 것으로 확인됐다.

헬름홀츠 약학연구소의 청장 푸 박사는 "이번 발견은 미생물의 비활성 생합성 유전자 클러스터에 얼마나 많은 화학적 잠재력이 숨겨져 있는지를 보여준다"고 말했다.

연구팀은 믹소글루카마이드가 인체 세포 내에서 어떤 분자를 표적으로 하는지 확인하기 위해 실험실에서 '믹소글루카마이드 A'를 완전 합성하는 데 성공했다. 박테리아가 생산하는 양이 매우 적어 추가 연구에 한계가 있었기 때문이다.

분석 결과, 믹소글루카마이드는 인체 단백질 'AKR1C3'와 주로 상호작용하는 것으로 나타났다. AKR1C3는 특정 호르몬과 염증 신호 분자 생성에 관여하는 효소로, 여러 유형의 암에서 과잉 생산돼 종양 세포 성장을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

헬름홀츠 감염연구센터의 마크 브뢴스트룹 교수는 "믹소글루카마이드가 암세포 성장에 강력한 영향을 미치지는 못했지만, 이 연구는 즉각적인 생물학적 효과가 없는 천연물도 인체 내 매우 중요한 표적과 결합할 수 있음을 보여준다"고 설명했다.