광대싸리 항암성분 생합성 경로 70년만에 규명..."대량생산 위한 보물지도 찾았다" 작성일 02-06 49 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST 생명과학과-화학과 협력 성과…"황산전이효소가 핵심"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="QGKHSC5ToB"> <p contents-hash="9206bedb8bb0032ae53595e5ba18ac54e7d7bffb68effba2d39f6e9e653a1814" dmcf-pid="xWBYhOXSaq" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)<span>"우리나라 토종 식물인 광대싸리에서 항암 물질로 알려진 세큐리닌 생성 경로를 70년만에 찾았다. 국내 식물에서 보물지도를 찾은 것과 같다."</span></p> <p contents-hash="ce48ecd8a5fdb3cbfd277c2dd2fedf2e6c460acb123e1f02f2c320dca8df7ffb" dmcf-pid="yMwR42J6cz" dmcf-ptype="general">한순규 KAIST 화학과 교수는 전화통화에서 세큐리닌 생합성 경로를 찾은 것에 대해 이 같이 설명하며 "수년 내 대량생산도 가능할 것"이라고 조심스레 전망했다.</p> <p contents-hash="c0a60ad3ea6dca4e043b93b20dbfb02307cd17c303888bf09311cac59715552c" dmcf-pid="WRre8ViPj7" dmcf-ptype="general">KAIST는 생명과학과 김상규 교수 연구팀과 화학과 한순규 교수 연구팀이 우리나라 자생 식물인 광대싸리에서 항암 효과로 알려진 세큐리닌 계열 물질이 만들어지는 핵심 과정을 처음 규명했다고 6일 밝혔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="935b8444cc17d0f53e4e2a58da54ba11c15b6d7cb9ac5eeacca5da96d1c36c7e" dmcf-pid="Yemd6fnQAu" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="광대싸리에서 필수 아미노산인 타이로신과 라이신이 세큐리네로 바뀌는 생합성 경로를 나타낸 모식도. 광대싸리 잎의 체관부유세포 내에는 세큐리네가 알칼로이드 생합성 유전자(녹색) 뿐만 아니라 생합성 경로를 보조하는 대사경로(보라색)까지 활성화되어 있다. (그림=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/ZDNetKorea/20260206122027490wbnw.jpg" data-org-width="638" dmcf-mid="8qmd6fnQj9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/ZDNetKorea/20260206122027490wbnw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 광대싸리에서 필수 아미노산인 타이로신과 라이신이 세큐리네로 바뀌는 생합성 경로를 나타낸 모식도. 광대싸리 잎의 체관부유세포 내에는 세큐리네가 알칼로이드 생합성 유전자(녹색) 뿐만 아니라 생합성 경로를 보조하는 대사경로(보라색)까지 활성화되어 있다. (그림=KAIST) </figcaption> </figure> <p contents-hash="61df063b6ab8affc4d726e78aea4abdd3c65f54bef85b943d40b7f552f09d1c7" dmcf-pid="GdsJP4LxaU" dmcf-ptype="general">세큐리닌은 지난 1956년 광대싸리에서 처음 발견됐다. 지금까지 130종이 넘는 관련 물질이 보고됐다. 이들 가운데 일부는 항암 효과를 보이고, 뇌로 잘 전달돼 신경 재생을 돕는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. </p> <p contents-hash="0ce988ae3bd5119b9055aaf7c075fe7d2ec614024ad77bac8c766f84905b359c" dmcf-pid="HJOiQ8oMAp" dmcf-ptype="general">다만, 이 같은 세큐리닌 효능에도 불구하고 이 성분이 세포 안에서 어떤 과정을 거쳐 합성되는지는 지난 70년간 규명되지 않은 영역이었다.</p> <p contents-hash="9946bb3e8b27dbba4f6f2e874105fc29d94824da8c9308045ada2da165a096b0" dmcf-pid="XiInx6gRa0" dmcf-ptype="general">광대싸리는 한반도 원산 약용 식물로, 민간에서도 오래 전부터 잎과 뿌리를 요통 등의 치료제로 썼다. 이 식물에 세큐리닌을 비롯한 다양한 알칼로이드 성분이 있어 신약 개발 가능성이 높은 약용식물로 주목받아 왔다.</p> <p contents-hash="d2df16732ce42fa1efbee79915ca765cae39e71a2ff54542240e04bce1a4afca" dmcf-pid="ZnCLMPaec3" dmcf-ptype="general">한순규 교수는 "현재 경기도 성남 불곡산에 있는 KAIST 생태림에서 대량 재배 방법 등을 연구 중"이라며 "야생식물 재배법을 연구한다고 하니, 농가에서도 처음엔 황당해 했다"고 연구 초기 당시 힘들었던 상황을 토로했다.</p> <p contents-hash="e52f712375b67052c2e540b965d84655e1c408e4879c6f11ddee56579953d5f5" dmcf-pid="5LhoRQNdgF" dmcf-ptype="general">KAIST 출신인 한 교수는 MIT에서 박사학위를 받은 뒤 예일대학을 거쳐 지난 2014년부터 KAIST 교수로 재직해왔다.</p> <p contents-hash="629ac1d369ac6b2c2b48e2b291585c4d25988c40a63673883797ec84f7a4d6bd" dmcf-pid="1olgexjJgt" dmcf-ptype="general">한 교수는 "항암 성분 세큐리닌이 생성되는 전 과정을 처음 밝혀낸 것으로, 실험실과 미생물 공장에서 항암 물질을 안정적으로 생산할 수 있는 길이 열렸다"며 "특히, 화학과 생명과학의 협력이 핵심 역할을 했다"고 강조했다.</p> <p contents-hash="8d482bfa3412287aee820e3933b7e419ea9be5aae7dbcbb80299e7cff283b449" dmcf-pid="tgSadMAig1" dmcf-ptype="general">세큐리닌 계열 물질의 화학적 합성을 오랫동안 연구해 온 한순규 화학과 교수 연구팀과, 식물 유전체 분석과 단일세포 분석에 강점을 가진 김상규 생명과학과 교수 연구팀의 공동 연구 합작품이기 때문이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6dd05681b606aa03f81d917e6de77b63938569c1d861add954e4ba8d86a48560" dmcf-pid="FavNJRcnA5" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="KAIST가 세큐리네 합성 경로를 처음 규명했다. 왼쪽부터 KAIST 생태림 연구팀., 광대싸리 식물체의 시료를 채취하는 모습, 불곡산 광대싸리 잎, 연구실에서 배양 중인 광대싸리.(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/ZDNetKorea/20260206122028747nvaw.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="6PzyImGhgK" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/ZDNetKorea/20260206122028747nvaw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> KAIST가 세큐리네 합성 경로를 처음 규명했다. 왼쪽부터 KAIST 생태림 연구팀., 광대싸리 식물체의 시료를 채취하는 모습, 불곡산 광대싸리 잎, 연구실에서 배양 중인 광대싸리.(사진=KAIST) </figcaption> </figure> <p contents-hash="b62effc7fe4f4f8cde2057aa9c1e36ec842b2028a4c4d2627635619bf6f743b1" dmcf-pid="3kGEgnrNkZ" dmcf-ptype="general">김상규 교수 연구팀은 ‘KAIST 생태림’에서 광대싸리를 확보해 연구 시료를 만들고, 식물 유전체를 정밀 분석했다. 특히 세큐리닌 생성이 활발한 잎 조직을 대상으로 단일세포 전사체 분석을 수행해, 어떤 세포에서 어떤 유전자가 작동하는지를 세밀하게 추적했다.</p> <p contents-hash="459f1152e3b9ad8c1e31d26fbf36236c4f194fb524f7f77c030d6678d9af1c96" dmcf-pid="0EHDaLmjjX" dmcf-ptype="general">한순규 교수 연구팀은 세큐리닌이 만들어지기 바로 전 단계 물질이 ‘비로신 B’라는 것을 처음 확인하고, 이를 실험실에서 직접 만들어 변화를 관찰했다. 그 결과, 식물 속 효소인 ‘황산전이효소’가 비로신 B를 항암 성분 세큐리닌으로 바꾸는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.</p> <p contents-hash="720dc4576d5cd77a361f933a6da9b27abbadabd893d84ec0426e9c120f313f2c" dmcf-pid="pDXwNosANH" dmcf-ptype="general">황산전이효소가 단순히 화학 성분을 붙이는 보조 역할이 아니라, 알칼로이드의 구조 자체를 바꾸는 데도 중요한 역할을 할 수 있음을 처음으로 보여준 연구 결과다.</p> <p contents-hash="fbd0e26f847c31908e4f465e2665e6b1f01b1b7e2fe5ad3d4eb68c843eaa0375" dmcf-pid="UwZrjgOckG" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 연구를 위해 광대싸리 유전자 지도를 제작하고, 단일세포 전사체 분석을 통해 유전자 발현 패턴을 고해상도로 분석했다. </p> <p contents-hash="a852c1cbb76d73a1a7e2de9d48fff5086f12b48d40840c115bff2711c32ba908" dmcf-pid="ur5mAaIkaY" dmcf-ptype="general">한순규 교수는 "용해도를 높이거나 물질 분해를 촉진하는 것으로 여겨졌던 황산전이효소가 알칼로이드 분자 골격의 재배열을 매개하는 최초 사례"라며 "황산전이효소의 새로운 역할을 발견해냈다는 의의가 있다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="93947e1c9952a72b1468bbf965b6e9648d7f1d7867ead7280efd1232dd77b7bb" dmcf-pid="7m1scNCEcW" dmcf-ptype="general">이 때 얻어진 두 개의 유전자에 각각 'FsNSST1/2'이라는 이름도 명명했다.</p> <p contents-hash="09a4a7c74bba796a1eb1b766aa2f0a18d0e7ae5cebe30af69dcc823e943be8ab" dmcf-pid="zstOkjhDNy" dmcf-ptype="general">연구팀은 "모든 생합성 유전자들이(티로신, 라이신 등) 광대싸리 잎 관다발세포군(체관부유조직)에서 집중적으로 발현됐다"며 "이는 이차대사물질 생합성 경로상의 핵심 유전자뿐만 아니라, 이차대사물질 생합성을 보조하는 유전자 또한 유기적으로 연계디어야 함을 시사한다"고 부연설명했다.</p> <p contents-hash="0fcf5e9b282dfa12aaba98cb72d56c95f5bd89665cd3661f420f4d21c895d941" dmcf-pid="qOFIEAlwoT" dmcf-ptype="general">김상규 교수는 "우리나라 자생 식물에서 얻을 수 있는 고부가가치 천연물이 어떻게 만들어지는지를 분자 수준에서 밝힌 것”이라며 “미생물이나 세포를 이용해 항암 물질을 안정적으로 생산하고, 다양한 의약학적 응용으로 이어질 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e355620630adce89e2a9c6e1b0a36b9c322a0668a7bab9a62eaecf1262b2042a" dmcf-pid="BI3CDcSrjv" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="KAIST 김상규 생명과학과 교수(왼쪽)와 한순규 화학과 교수." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/ZDNetKorea/20260206122030017qouw.jpg" data-org-width="400" dmcf-mid="PKDMf9d8Ab" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/ZDNetKorea/20260206122030017qouw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> KAIST 김상규 생명과학과 교수(왼쪽)와 한순규 화학과 교수. </figcaption> </figure> <p contents-hash="aa9ebc1117513bacbea5de8660e2d08a256a0af736897bcaea0987833e15f610" dmcf-pid="bC0hwkvmNS" dmcf-ptype="general">연구에는 KAIST 정성준 박사후연구원, 강규민 박사후연구원, 김태인 석박통합과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 연구 성과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 15.7, 1월 23일자)에 게재됐다.</p> <p contents-hash="077cb2385995945068af38f3a1624e40332c4546833b016ec79e04cd1047f293" dmcf-pid="KhplrETsol" dmcf-ptype="general">연구는 과기정통부/한국연구재단 중견 연구자 관련 사업, 농촌진흥청 NBT사업단 차세대농작물신육종기술개발 사업, KAIST 생태연구프로그램 지원을 받았다.</p> <p contents-hash="ad83df3b3df5f3fed2150b0f1bbb6c25f01dea5295387f92cf7114e490383d06" dmcf-pid="9lUSmDyOch" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "신부보다 내가 더 중요?"…이혼 소송 중 다시 불붙은 '정철원 웨딩 영상' 02-06 다음 업비트, 밀라노서 한국 동계스포츠 발전 위해 1억원 상당 비트코인 전달 02-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
