박테리아를 튕겨내는 새로운 단백질 코팅

(The coacervate resilin-mimetic coating on the base scaffold, magnified 4,000 times under a scanning electron microscope (SEM). Credit: RMIT University)

세균이 인체에 침입해 감염을 일으키기 위해서는 우선 표면에 붙어야 합니다. 그런 다음 여기서 점점 증식해 세균과 세균이 분비한 물질로 이뤄진 생물막 (biofilm)을 만들면 쉽게 제거되지 않는 세균 집단이 됩니다. 이 과정을 차단하기 위해 과학자들은 다양한 항생제 코팅을 개발했습니다. 하지만 항생제가 분비되는 동안 일시적인 효과만 있을 뿐 결국 시간이 지나면 내성균 감염의 위험도는 여전하다는 문제점이 있습니다.

호주 멜버른의 RMIT 대학의 나미타 로이 차우드리 교수 (Professor Namita Roy Choudhury, from RMIT’s School of Engineering) 연구팀은 곤충의 표피에서 분비되는 단백질 중 하나인 레질린 (Resilin)에 주목했습니다. 레질린의 매우 탄성이 높은 단백질로 벼룩처럼 자신 몸의 수백배를 뛰는 곤충이나 날개를 접었다 펼치는 곤충 등에서 흔히 볼 수 있습니다. 레질린의 또 다른 기능 중 하나는 세균이 쉽게 붙지 못하게 막는 것입니다.

연구팀은 레질린과 비슷한 폴리펩타이드 (Resilin-mimetic polypeptides, RMPs)를 개발해 세균을 막아내는 능력을 조사했습니다. RMPs는 레질린처럼 탄성이 높고 생체적합 물질이지만, 합성 물질이기 때문에 다양한 목적으로 개량할 수 있습니다.

연구팀은 RMPs를 코아세르베이트 (Coacervate, 단백질이나 핵산 같은 유기물이 물에 녹은 콜로이드 입자 용액) 상태로 만들어 병원 내 감염의 주요 원인 중 하나인 병원성 대장균에 노출시켰습니다. 그 결과 24시간 동안 100% 대장균의 부착을 방지할 수 있다는 사실을 알아냈습니다.

물론 실제 임상 환경에서 생물막이 자주 형성되는 카테터나 임플란트, 기타 의료 도구의 감염을 막아줄 수 있을지는 두고봐야 알 수 있으나 기존에 사용하는 항생제 코팅과는 달리 내성을 유발하지 않는다는 장점이 있어 이론적으로는 더 유용한 항균 코팅 기술이 될 수 있습니다. 또 전자기기나 스포츠 기기 등 다양한 제품의 항균 코팅으로 활용할 수 있습니다. 상용화가 가능할지 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/medical-tech/resilin-mimetic-surface-coating-antibacterial/

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