항생제 내성균 확산은 인류를 위협하는 가장 큰 보건 의료 문제입니다. 인구 고령화와 만성 질환자 증가로 면역이 약한 인구의 비중이 늘어나는 것과 반대로 항생제에 듣지 않는 세균은 늘어나고 있습니다.
과학자들은 이 문제를 해결하기 위해 가능한 모든 방법을 시도하고 있습니다. 오클라호마 대학의 헬렌 즈구르스카야 (Helen Zgurskaya)가 이끄는 연구팀은 새로운 항생제를 개발하는 대신 기존의 항생제가 다시 효과적이게 만드는 방법을 연구했습니다.
세균이 항생제 내성을 지니는 방법은 다양하지만, 대표적인 방법 중 하나는 세포 안으로 들어온 항생제를 배출 펌프 (efflux pump)를 이용해 밖으로 빼내는 것입니다. 연구팀은 이 펌프를 목표로 삼아 연구를 진행했습니다.
연구팀은 대장균의 배출 펌프인 AcrAB-TolC의 분자 구조를 분석했습니다. 그리고 펌프의 작동을 지시하는 AcrA 단백질의 구조 변화를 막으면 펌프의 작동을 막을 수 있다는 사실을 알아냈습니다.
연구팀은 AcrA 단백질의 lipoyl과 αβ barrel 부분 사이의 틈에 분자 쐐기 (molecular wedge)를 넣어 단백질이 항생제에 반응해 구조적으로 변하는 것을 막을 수 있다는 것을 확인했습니다. 스위치의 작동을 멈출 수 있는 셈입니다.
물론 이 방법이 실제로 효과적으로 항생제 내성균을 억제할 수 있을지는 검증이 필요하지만, 이론적으로 보면 대장균만이 아니라 같은 기전을 사용하는 다른 항생제 내성균을 억제하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 앞으로 후속 연구 결과를 기대합니다.
참고
https://newatlas.com/medical/superbug-antibiotic-resistant-bacteria-wedge-pump/
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