광주과학기술원(GIST) 화학과 서지원 교수와 조선대학교 신송엽 교수 공동연구팀이 펩토이드(peptoid) 기반의 항생제를 개발하고, 항균활성 작용 원리를 규명했다.

펩토이드는 생체 단백질 기능을 인공적으로 모사하기 위해 개발된 신물질로, 생체 고분자인 펩타이드 유도체다.

이번 연구성과는 생명체의 내재 면역 분자인 항균 펩타이드를 구조적으로 모방한 항균 펩토이드를 이용, 새로운 항생제 개발의 가능성을 제시할 것으로 기대된다는 지스트 측의 설명이다.

연구팀은 원형편광이색성 분광기 실험을 통해 17번 펩토이드가 박테리아 생체막에서 나선구조가 강해지면서 선택성이 높아짐을 규명했다.

원형편광이색성 분광기는 단백질, 펩타이드, 핵산 등 생체분자의 2차 구조 규명에 사용되는 분광학 장비다.

공초점 레이저 현미경과 원자 현미경을 통해 항균 펩토이드에 의한 대장균 표면의 변화를 관찰, 세포막 파괴를 이용한 항균 활성 원리도 확인했다.

지스트 화학과 서지원 교수는 "이번 연구는 기존 항균 펩토이드의 박테리아 선택성 향상을 위한 약물 디자인 원리를 제시했다"며 "인간과 미생물과의 전쟁에서 항균 펩토이드가 중요한 화학무기가 될 수 있도록 지속적인 연구 개발을 수행하겠다"고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업, 미래소재디스커버리사업 및 지스트의 GRI(GIST 연구원) 사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 연구 성과는 미국화학회가 발행하는 감염병 분야 국제학술지인 ACS Infectious Diseases 온라인판에 지난 15일자로 게재됐다.

/이동기 기자