[T나는 과학] 독도 토양 미생물에서 찾았다...뇌 염증 잡는 신물질 '독도티오신' 작성일 03-09 27 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">보도기사</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="FDDgIjTsFW"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="eefdc41849c8c66ada7fd1a829faf3724c55135772ce9734c25fb6daf3cf106c" dmcf-pid="3wwaCAyO0y" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="국내 연구진이 '우리 땅' 독도에서 난치성 뇌 염증 치료의 실마리를 찾았다" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110212887zjqg.png" data-org-width="838" dmcf-mid="ZK1yUGb0uX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110212887zjqg.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 국내 연구진이 '우리 땅' 독도에서 난치성 뇌 염증 치료의 실마리를 찾았다 </figcaption> </figure> <div contents-hash="12865d5400fc605d3e367f3662f3d0ce4a565a55deb0a9044500320536f3d374" dmcf-pid="0rrNhcWIuT" dmcf-ptype="general"> <div> ◆ '독도'에 난치병 치료 실마리가? <br> <br>오늘날 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환은 우리 사회가 함께 해결해야 할 큰 과제로 꼽힙니다. 이러한 질병을 악화시키는 주범 중 하나는 뇌 속 면역세포인 '미세아교세포'가 과도하게 흥분해 발생하는 신경염증입니다. <br> <br>미세아교세포(Microglia)는 뇌와 척수에 존재하는 면역세포로 뇌의 염증 반응과 신경손상 조절에 중요한 역할을 합니다. 과도하게 활성화될 경우 알츠하이머병, 파킨슨병, 신경염증성 질환 등으로 이어질 수 있기 때문입니다. <br> <br>국내 연구팀은 뇌의 염증을 줄일 수 있는 해결법의 단서를 독도의 자생식물인 땅채송화 뿌리 주변 토양의 미생물에서 찾아냈습니다. 독도의 혹독한 환경을 견뎌낸 미생물이 현대인의 난치병인 뇌 질환을 해결할 새로운 실마리를 제공할 수 있을까요? <br> </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bca824767dfd6e691c092460f12eb6ad34004cdcadc72712b724708b66eaace8" dmcf-pid="pmmjlkYCFv" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="다양한 의약품 개발을 위해 그간 사용된 '미생물'(위 사진은 기사와 직접적 관련 없음)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110213055xgck.png" data-org-width="766" dmcf-mid="54aeEiOcpH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110213055xgck.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 다양한 의약품 개발을 위해 그간 사용된 '미생물'(위 사진은 기사와 직접적 관련 없음) </figcaption> </figure> <div contents-hash="9962c637010ce653f542ace2b9faedcfe6d775ee0ecbb2b613637e1c0586d671" dmcf-pid="UssASEGhpS" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ 미생물 활용의 오랜 역사 <br> <br>그간 방선균이나 곰팡이 등 미생물이 생산하는 이차대사산물은 항생제·항암제 등 다양한 의약품 개발의 핵심 출발물질로 활용되어 왔습니다. 이들은 복잡하고 독창적인 화학구조를 지니고 있어 신약 개발 초기 단계에서 높은 가치가 있고, 최근에는 화학생물학(Chemical Biology)의 발전과 함께 신약후보물질 발굴과 작용기작 규명의 핵심 자원으로 다시 주목받고 있습니다. <br> <br>특히 새로운 생리활성물질을 발굴하는 데 있어 가장 중요한 요소는 기존에 알려지지 않은 신규 화학구조를 확보하는 건데, 신규 구조는 기존 약물과 차별화된 작용기작을 가질 가능성이 높아, 신약 개발 경쟁력 측면에서 매우 중요하다는 평가를 받습니다. <br> <br>방선균과 곰팡이는 다양한 저분자 화합물을 생산하는 대표적인 미생물 자원으로, 지금까지 임상에서 사용되는 항생제의 60% 이상이 이들의 이차대사산물에서 유래됐습니다. <br> <br>지난 2015년 노벨 생리의학상으로 이어진 오무라 사토시 박사와 월리엄 캠벨 박사의 연구 성과, 항기생충제 '이버멕틴(Ivermectin)'과 '아버멕틴(Avermectin)' 역시 방선균 대사산물에서 비롯된 대표적 사례입니다. <br> <br>새로운 미생물 이차대사산물 발굴을 위해서는 실내 배양 환경을 넘어서, 기존 탐색이 이루어지지 않은 자연환경에서 새로운 미생물을 확보하는 것이 무엇보다 중요합니다. 국내에서도 다양한 자연환경이 미생물 자원 확보에 활용되었으나, 독도 토양에 서식하는 방선균의 생리활성물질 생산 능력은 아직 활발히 연구된 바가 없었습니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c88dff3fe460974e073309e091beafa0e3b3396cbe3728fc11c13ac29fedd51a" dmcf-pid="uOOcvDHl3l" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="독도 토양에 사는 미생물에서 발견된 새로운 물질 '독도티오신'" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110213281abgz.png" data-org-width="819" dmcf-mid="1XtWuHKpuG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110213281abgz.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 독도 토양에 사는 미생물에서 발견된 새로운 물질 '독도티오신' </figcaption> </figure> <div contents-hash="8d3b2a6e04d3bf5c2f049ff463db2d4f14951e749652b1038e2385341b5784f5" dmcf-pid="7TTsXC3Gzh" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ 이름부터 우리의 것, '독도티오신' <br> <br>한국생명공학연구원(이하 생명연) 화학생물연구센터 장재혁·장준필 박사 연구팀과 한국과학기술연구원(이하 KIST) 천연물시스템생물연구센터 강경수 박사 연구팀은 공동연구를 통해 독도 토양에 사는 미생물에서 뇌 염증을 줄일 수 있는 새로운 물질 ‘독도티오신(Dokdothiocin)’을 발견했습니다. <br> <br>독도의 강한 해풍과 염분 속에서도 살아남은 미생물인 스트렙토마이세스(Streptomyces sp. 20A130)는 항생제 등 다양한 의약 물질을 만들어내는 능력이 있어 신약 후보 물질을 찾는 연구에서 중요한 미생물로 알려져 있습니다. <br> <br>연구팀은 이 미생물이 평소에는 만들지 않던 새로운 물질을 생산하도록 배양 환경을 다양하게 바꾸는 연구 방법을 적용했습니다. 그 결과 이전에는 보고된 적이 없는 새로운 물질인 독도티오신을 발견하고 이를 분리·정제하는 데 성공했습니다. <br> <br>독도티오신은 29개의 원자가 고리 형태로 연결된 매우 독특한 구조를 지니고 있는데, 이러한 구조적 희소성은 기존 치료제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 신약 후보 물질로서의 높은 잠재력을 시사합니다. 연구팀은 이 독창적인 구조가 실제 뇌 신경염증에 효과가 있는지 검증하기 위해 인공지능(AI)과 세포 실험을 결합한 융합연구를 진행했습니다. <br> <br>우선 KIST가 자체 개발한 '단백질 표적 예측 AI 기술'을 통해 독도티오신이 뇌 속 염증 신호를 조절하는 핵심 경로를 차단할 수 있음을 예측했습니다. 이어 진행된 실제 세포 실험에서 독도티오신은 염증이 유도된 뇌 면역세포의 염증 반응을 뚜렷하게 완화시켰으며, 세포 손상을 일으키는 유해 물질들의 생성을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났습니다. <br> <br>AI의 정밀한 예측과 실제 실험 결과가 일치하며 신물질의 치료 가능성을 과학적으로 입증한 셈입니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9426c44d247b96fd45ca9d3b2024cf741cb6070e50a21e5be5313d08b8b4ea84" dmcf-pid="zyyOZh0HuC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="'독도티오신'이 뇌 신경 염증에 미치는 영향을 그린 모식도" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110213526bwky.png" data-org-width="453" dmcf-mid="tXXS3yztpY" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/551724-22lyJQR/20260309110213526bwky.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> '독도티오신'이 뇌 신경 염증에 미치는 영향을 그린 모식도 </figcaption> </figure> <div contents-hash="9aef82e29fe243de7ad8cf705435c4ab044403597962411c50811f123e75025f" dmcf-pid="qWWI5lpX0I" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ 국내 자원의 높은 '과학적 가치' <br> <br>이번 연구는 독도 토양에 서식하는 방선균의 생리활성 이차대사산물 생산 능력을 처음으로 규명한 사례입니다. 독도는 고유한 자연환경을 지닌 지역으로, 생물학적·화학적 다양성 측면에서 잠재력이 높음에도 아직 연구가 미진했던 곳이죠. <br> <br>이번 성과는 울릉도·독도 지역 미생물 자원의 과학적·산업적 활용 가능성을 새롭게 제시했다고 할 수 있습니다. 그간 연구팀은 그동안 울릉도, 제주도 등의 토양 시료들로부터 울릉아마이드, 울릉도린, 제주펩틴 등 국내 지역명을 붙인 다양한 신규 천연물을 발굴해 왔으며, 이번 독도티오신 역시 국내 생물자원의 과학적 가치를 세계적으로 알린 사례로 평가됩니다. <br> <br>또 이번 발견은 생명연이 독도 미생물에서 새로운 물질을 발견하고, 이 미생물이 어떤 과정을 통해 물질을 만드는지 생합성 원리를 규명한 데 이어, KIST가 해당 물질의 뇌 질환 관련 효과와 작용 원리를 과학적으로 입증한 공동연구의 결과입니다. 두 기관의 역할이 유기적으로 연결되면서, 단순한 신물질 발견을 넘어 작용 원리까지 규명한 후보 물질로 발전시켰다는 점에서 의미가 크다고도 할 수 있습니다. <br> <br>한편, 이번 연구성과는 화학 분야의 국제 저명 학술지인 Organic Letters에 2월 27일자로 온라인 게재됐습니다. <br> <br>(논문명: Dokdothiocin, an Anti-Neuroinflammatory Thiopeptide from Streptomyces sp. 20A130 / 교신저자: 생명연 장재혁 박사, 장준필 박사, KIST 강경수 박사 / 제1저자: 생명연 박지훈 석사후연구원, KIST Son Hung Tran 박사과정생 / DOI: 10.1021/acs.orglett.5c05406) </div> </div> <p contents-hash="1bd0cf03be205277cb36fa06339621c9872196a823368427666b0571799c8dd1" dmcf-pid="BYYC1SUZpO" dmcf-ptype="general">(사진=한국생명공학연구원 / 픽사베이) </p> <p contents-hash="b739e56502e603692efee73f282c38955038836f0e657c096b6fc8e7d3d421a5" dmcf-pid="bGGhtvu5ps" dmcf-ptype="general">조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © TJB </p> 관련자료 이전 [단독] 양자 스타트업 SDT, 엔비디아 양자 생태계 합류...한국 기업 첫 사례 03-09 다음 [IT과학칼럼] 사촌이 땅을 사도 배 아프지 말자 03-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
