(The newly discovered neurotoxin that specifically targets malaria mosquitoes. The structure of the part of PMP1 that 'recognizes' the malaria mosquito. Credit: Geoffrey Masuyer/Stockholm University)
아노펠레속 (Anopheles)의 모기는 말라리아라는 골치 아픈 전염병을 옮기기 때문에 문제가 됩니다. 전 세게 수십 억명의 인구가 이 모기에 물릴 위험에 노출되어 있으며 연간 45만명 정도가 말라리아로 사망하고 있습니다. 이를 막기 위해 여러 가지 화학 물질이 개발되었지만, 살충제의 경우 내성 문제와 더불어 다른 곤충이나 인체에도 해로울 수 있다는 것이 문제입니다.
캘리포니아 대학의 사짓 (Sarjeet Gill) 교수와 그의 연구팀은 모기만 죽이는 특별한 박테리아에서 이 문제의 실마리를 찾았습니다. 이 박테리아는 모기만 죽이는 물질을 분비하지만, 정확히 어떻게 그렇게 하는지는 아무도 몰랐습니다. 10년에 걸친 연구 끝에 연구팀은 PMP1 이라는 물질을 분리했습니다. (사진) 돌연변이 박테리아와 비교를 통해 정확한 구조와 유전자를 확인했습니다.
PMP1 자체는 사실 보툴리늄 테타누스와 같은 신경독으로 구조가 30% 정도 동일하지만, 독특하게도 오직 아노펠레스속 모기에만 특이적으로 작용하는 신경독입니다. 따라서 이를 활용하면 모기에게만 작용하는 살충제를 만들 수 있습니다. 내성 문제는 여전히 남아 있지만, 적어도 환경이나 인체에 유해하지 않다는 것만으로도 큰 보탬이 될 것입니다.
이런 독특한 신경독이 만들어진 이유는 진화적 군비 경쟁으로 설명할 수 있습니다. 오랜 세월 모기와 박테리아는 서로 공격과 수비를 이루면서 구조를 변형시켰습니다. 모기 장내에는 이 독을 막는 물질이 있고 박테리아는 이를 회피해 모기에 잘 먹히는 독을 진화시키면서 독특한 신경독이 만들어진 것이죠. 나름 흥미로운 사연으로 생각합니다.
참고
Estefania Contreras et al, A neurotoxin that specifically targets Anopheles mosquitoes, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-10732-w
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