살모넬라균 생존·증식 메커니즘 밝혀
장티푸스 등 세균성 질환 치료제 개발 가능성 제시

유전공학과 이은진 교수가 살모넬라균의 생존 메커니즘을 밝혀, 장티푸스 등 관련 질병 예방과 치료의 새로운 가능성을 열었다. 미국 예일대 에드와르도 그로이스먼 박사팀과 공동으로 진행된 이번 연구 결과는 세계 최고 권위의 생명과학 학술지 <셀(Cell)> 7월 3일 자에 게재됐다. 논문 제목은 'A Bacterial Virulence Protein Promotes Pathogenicity by Inhibiting the Bacterium’s Own F1Fo ATP Synthase’다.

생존 위해 세포 속에서 에너지 소비 낮춰
살모넬라균이 사람의 몸속으로 들어가면 증식을 위해 세포 내 파고솜이라는 기관에 숨는다. 파고솜은 면역세포나 항생제 등으로 제거가 힘들어 살모넬라균이 생존할 수 있지만, 산성 수치가 높아 살기 좋은 환경은 아니다. 이전까지 생명과학 전문가들은 살모넬라균이 불리한 환경 속에서도 아주 잘 살아간다고 생각했다. 그러나 이은진 교수팀은 살모넬라균이 파고솜 안에서 생존하기 위해 몹시 애를 쓴다는 사실을 밝혀냈다.

 
연구 결과, 살모넬라균은 파고솜에 침입한 뒤 에너지 소비를 최대한 줄이며 개체 수가 늘어날 때까지 견뎌냈다. 이은진 교수는 "에너지대사에 중요한 역할을 하는 ATP(아데노신3인산)라는 화합물의 생산을 최대로 낮추는 것이 발견됐다"면서 "마치 겨울잠을 자는 곰처럼 오랜 시간 웅크리고 지내다 개체 수가 일정량 늘어나면 순식간에 세포 밖으로 튀어 나가 병을 일으킨다"고 설명했다.

결핵균 등 치명적 세균 연구에 도움
"살모넬라균의 생존과 증식 메커니즘을 이용해 치료제를 개발할 수 있을 것"이라고 전한 이은진 교수는 "살모넬라균이 세포 속에서 에너지 소비를 줄이며 천천히 개체 수를 늘리고 있는 시기에 적절한 치료를 한다면 균의 증식과 질병을 막을 수 있다"고 말했다.

살모넬라균은 결핵균, 탄저균 등 유해성이 치명적인 병원성 세균과 성질이 비슷해 이번 연구 결과가 이들 연구에도 도움이 될 것으로 기대된다.

병원성 세균을 줄곧 연구해온 이은진 교수는 현재 한국연구재단 지원으로 세균의 유전자 신호와 반응에 관한 연구를 진행하고 있다. 향후 세균들이 어떻게 에너지를 생성하고 대사를 조절하는지 밝혀낼 계획이다.