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[IT뉴스]흙 속 세균이 만든 '천연 항생제 칵테일'…슈퍼박테리아 억제 확인

온카뱅크관리자

2026-06-25 15:57:30

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 <img alt="스트렙토마이세스(학명 Streptomyces)속 세균을 배양해 현미경으로 관찰한 사진. 위키미디어 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/dongascience/20260625155119239ijlj.png" data-org-width="680" dmcf-mid="Y2pOuwTsLH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/dongascience/20260625155119239ijlj.png" width="658">
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 스트렙토마이세스(학명 Streptomyces)속 세균을 배양해 현미경으로 관찰한 사진. 위키미디어 제공
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 흙 속에 사는 미생물이 만든 '천연 항생제 칵테일'이 기존 상용 항생제 다수에 내성이 있는 슈퍼박테리아(다제내성균)를 억제할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 병원균이 내성을 갖기 어려운 새로운 항생제 개발 실마리가 될 것으로 기대된다.
 에릭 브라운·제라드 라이드 캐나다 맥마스터대 생화학·생의학과 교수팀은 스트렙토마이세스(학명 Streptomyces) 세균에서 다양한 항균물질을 동시에 생산하는 하나의 거대 유전자군을 확인하고 연구결과를 24일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처’에 공개헀다.
 여러 항생제에 동시에 내성이 있는 슈퍼박테리아 때문에 2025년부터 2050년까지 약 3900만명이 사망할 것이라는 전망이 나온다. 과학자들이 새로운 메커니즘으로 작동하는 항생제 개발에 집중하는 이유다.
 자연에 존재하는 천연 항생제 탐색도 꾸준하다. 기존 연구는 한 유전자군이 한 종류의 항생제를 만든다고 보고 개별 항균물질을 찾는 데 초점을 맞췄다. 
 연구팀은 흙 속에 사는 세균인 스트렙토마이세스 유전체에서 스트라비딘과 애시도마이신, 다파마이신, 알파-메틸-KAPA 등 구조와 작용 방식이 서로 다른 네 종류의 항균물질을 만드는 유전자군을 발견했다. 스트렙토마이세스는 결핵 치료제인 스트렙토마이신 등 다양한 항균물질을 합성하는 능력이 있어 연구가 활발하다.
 확인된 항균물질들은 다른 세균의 비오틴 생산을 방해한다. 비타민 B7으로도 알려진 비오틴은 영양소 대사를 통해 에너지를 생성하는 데 필수적인 수용성 비타민이다. 
 항균물질들은 비오틴 합성효소를 억제하는 등 세균의 비오틴 대사를 여러 단계에서 차단한다. 생존에 필수적인 대사과정을 여러 단계에서 동시에 공격하기 때문에 세균이 내성을 확보하기 어렵다. 유전자군에는 비오틴과 결합해 기능을 막는 단백질인 스트렙타비딘 유전자도 함께 존재했다. 한 유전자군에 비오틴을 방해하는 요소가 다섯 가지나 있는 셈이다.
 각 항균물질을 조합해 실제 세균을 대상으로 테스트하자 대장균과 폐렴막대균, 아시네토박터균, 미코박테리아 등에서 한 종류만 투여할 때보다 두 종류를 사용할 때 더 강력한 항균 효과가 나타났다.
 특히 스트라비딘 S2와 알파-메틸-KAPA를 다제내성 대장균에 감염된 쥐에게 투여하자 혈액과 간, 신장, 비장에서 세균량이 최대 99% 감소한 것으로 나타났다.
 아직 항균물질 조합이 실제 동물 체내에서 작동하는 원리는 불분명하다. 예를 들어 애시도마이신, 다파마이신은 쥐 실험에서 단독으로 투여했을 때 효과가 거의 나타나지 않았다. 다파마이신은 동물 체내에서 작동하는 메커니즘이 아직 규명되지 않은 물질이다.
 연구팀은 "미생물이 진화 과정에서 자연적인 칵테일 요법을 만들어냈다"며 "앞으로 개별 항균물질이 아니라 함께 작용하는 생합성 시스템 전체를 발굴하는 방식으로 항생제 탐색 전략을 확장할 필요가 있다"고 밝혔다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1038/s41586-026-10647-9
 [이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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