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치사량의 수천 배의 방사선을 견디는 박테리아에서 얻은 항산화제



 (Dubbed "Conan the Bacterium" for its extraordinary ability to tolerate the harshest of conditions, Deinococcus radiodurans can withstand radiation doses thousands of times higher than what would kill a human. Credit: USU/Michael Daly)

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일부 박테리아들은 극한 환경에서 살아남는 능력으로 과학자들의 주목을 받고 있습니다. 대표적인 박테리아 중 하나가 코난 박테리아 (Conan the Bacterium)이라는 별명을 지닌 데이노코쿠스 라디오두란스 (Deinococcus radiodurans)입니다.

이 박테리아는 인간이 죽을 정도의 방서선보다 수천 배 강한 방사선 아래에서도 생존할 수 있습니다. 망간을 이용해 매우 강력한 항산화제를 만드는 것이 그 비결로 알려져 있습니다.

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노스웨스턴 대학 (Northwestern University)과 유니폼 서비스 대학 (Uniformed Services University (USU))의 연구팀은 데이노코쿠스의 강력한 방사선 내성의 비결을 조사하면서 이 항산화제와 유사한 항산화제인 MDP를 개발했습니다.

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연구팀은 개발 과정에서 데이노코쿠스의 항산화제에서 망간 이온과 인 (phosphate) 성분만 중요한 역할을 하는 것이 아니라 펩타이드까지 총 3가지의 구성 요소가 강력항 항산화제 기능에 핵심이라는 점을 확인했습니다.

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연구팀이 만든 합성 펩타이드인 decapeptide DP1 (DEHGTAVMLK)를 망간, 인과 결합한 MDP는 탁월한 항산화제로 앞으로 의학적 개발이 기대되고 있습니다. 연구팀은 MDP가 인간에게도 뛰어난 방사능 내성을 제공할 것으로 기대하고 있습니다. 따라서 방사선에 노출되는 우주 비행사나 혹은 방사선 누출 사고에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

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과거 냉전 시대 방사선 내성을 높이기 위해 개발한 약물들이 있긴 하지만 사실 그다지 효과적인진 않았습니다. MDP가 얼마나 인체에서 효과적인진 알 수 없지만, 만약 뛰어난 효과가 있는 것으로 밝혀지면 무엇보다 장시간 우주에서 임무를 수행하는 우주 비행사에게 큰 도움이 될 것입니다. 그리고 화성이니 그보다 더 먼 우주를 탐사하려는 인류에게 든든한 보호제 역할을 해 우주 개척을 앞당길지도 모릅니다.

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여담이지만, 게임 폴아웃에 나오는 방사선 내성 강화 약물 Rad-X가 생각나는 이야기가 아닐 수 없습니다. 이론적으로만 따지면 MDP가 Rad-X보다 더 강력한 효과를 지닌 약물이 될지도 모릅니다. (폴아웃 모르시는 분을 위한 영상 참조)

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(So, what exactly are RadAway and Rad-X? Explaining Fallout's Radiation Chems)

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참고

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https://phys.org/news/2024-12-conan-bacterium-combines-simple-metabolites.html

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Brian M. Hoffman et al, The ternary complex of Mn2+, synthetic decapeptide DP1 (DEHGTAVMLK), and orthophosphate is a superb antioxidant, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2417389121

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