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항생 물질 생성균은 어떻게 항생 물질을 극복하나?


 

(This computer simulation shows the recently discovered lariocidin, a lasso-shaped compound with its “lasso loop” shown in yellow and “tail” shown in purple. Credit: Yury Polikanov and Dmitri Travin/University of Illinois, Chicago)

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이이제이라는 이야기는 사실 항생제나 항진균제에 딱 맞는 말입니다. 왜냐하면 본래 미생물이 다른 미생물을 견제하기 위해 만든 물질인 경우가 많기 때문입니다. 대표적인 사례가 스트렙토마이신을 만드는 방선균입니다.

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하지만 대체 이 미생물은 자신이 만든 항생물질로부터 자신을 어떻게 보호하느냐는 질문이 자연스럽게 떠오를 수밖에 없습니다. 특히 이 질문은 새로 개발 중인 항생제에서 더 중요합니다. 앞으로 내성 발현 가능성을 사사히기 때문입니다.

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2025년 초 과학자들은 파에니바실루스 (Paenibacillus)라는 미생물에서 새로운 항생제 후보 물질인 라리오시딘 (lariocidin)을 분리했습니다. 이 물질은 단백질을 만드는 30S 리보솜 서브 유닛에 직접 결합해 세균의 단백질 합성을 차단하는 기전으로 새로운 방식이기 때문에 현재의 항생제 내성균을 효과적으로 치료할 신약으로 주목받고 있습니다.

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하지만 라리오시딘 역시 내성을 일으킬 수 있습니다. 역사적으로 보면 결국 항생제 내성균 등장은 시간 문제라는 점은 명확해 보입니다. 라리오시딘 프로젝트를 이끄는 맥마스터 대학의 게리 라이트 (Gerry Wright)와 동료들은 파에니바실루스가 자신이 생산하는 라리오시딘에 멀쩡한 이유를 분석했습니다. 결국 이 능력을 다른 세균에 전달하면서 내성이 생길 수 있기 때문입니다.

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연구팀은 파에니바실러스 균주에서 생성되는 라리오시딘 변형 효소(lrcE)를 확인했습니다. 실험 결과, lrcE는 항생제 분자를 변형해 세균의 리보솜 RNA와의 결합을 차단함으로써 파에니바실러스를 보호하는 것으로 나타났습니다. 이 효소는 라리오시딘에만 특이적으로 작용하며 아미노글리코사이드나 스트렙토트리신과 같은 다른 항생제에는 영향을 미치지 않았습니다.

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이런 내성 기전은 결국 다른 미생물에서도 나타날 수 있는 만큼 미리 IrcE를 억제하는 방식의 약물을 개발해 내성균에 선제적으로 대응할 수 있습니다. 계속해서 새로운 내성균이 등장하고 있지만, 인간도 호락호락하게 당하기만 하지는 않을 것입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2026-01-dont-antibiotic-bacteria-destruct.html

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Manoj Jangra et al, An Acetyltransferase Conferring Self-Resistance of the Producer to Lasso Peptide Antibiotic Lariocidin, ACS Infectious Diseases (2026). DOI: 10.1021/acsinfecdis.5c00885 pubs.acs.org/doi/10.1021/acsinfecdis.5c00885

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