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[IT뉴스]‘세균 잡는 세균’ 공격력, 먹잇감 표면 당 사슬 길이가 가른다

온카뱅크관리자

2026-10-22 08:37:24

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 로버트 미첼 교수팀, 대장균 외막 ‘지질다당류’ 구조 영향 분석 사슬 너무 짧거나 길면 효율 저하…적정 길이 유지가 핵심 표면 성분 사전 노출 시 사멸 속도 향상…‘ISME 저널’ 게재 
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 대장균을 포식성 세균이 공격하는 모습. 대장균 표면의 사슬길이에 따라 공격 효율이 달랐다. 연구그림=UNIST
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 항생제 내성균을 잡아먹는 ‘포식성 세균’의 공격력이 먹잇감 세균의 표면 구조에 따라 달라진다는 사실이 밝혀졌다. 병원균의 특성에 맞는 포식성 세균을 선별해 치료 효과를 높이는 ‘살아 있는 항균제’ 개발에 단초가 될 전망이다.
 울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 로버트 미첼 교수 연구팀이 대장균 외막을 구성하는 ‘지질다당류(LPS)’ 구조가 포식성 세균인 브델로비브리오(Bdellovibrio bacteriovorus)의 공격 효율을 좌우한다는 사실을 규명했다고 22일 밝혔다.
 브델로비브리오는 그람음성 병원균 내부로 침입해 숙주의 세포질 성분을 분해하며 증식한 뒤 숙주를 파괴한다. 기존 항생제가 듣지 않는 내성균까지 제거하고 숙주의 유전물질도 분해해 내성 유전자 확산을 막을 수 있다. 그러나 이 세균이 숙주 표면을 인식하고 침입할 때 어떤 표면 구조가 관여하는지는 명확히 밝혀지지 않았다.
 연구팀은 그람음성균 외막에 뻗어 있는 지질다당류 사슬 구조에 주목했다. 유전자 조작을 통해 대장균의 지질다당류 합성 유전자를 하나씩 제거하며 브델로비브리오 네 균주의 공격 효과를 비교했다.
 실험 결과 외막에 가까운 당 사슬인 ‘내부 코어’가 짧아질수록 네 균주 모두 초기 공격이 지연됐다. 사슬이 잘려 나갈수록 살아남는 대장균이 많았고, 세균 침입으로 숙주가 둥글게 변하는 ‘브델로플라스트’ 형성 비율도 낮아졌다. 제거했던 유전자를 복원하자 대장균은 다시 포식에 취약해졌다.
 반대로 사슬 끝에 긴 당 사슬인 ‘O항원’을 덧붙였을 때도 두 균주의 공격 효율이 떨어졌다. 긴 당 사슬이 포식성 세균의 부착과 침입에 필요한 표면 구조를 가렸기 때문이다. 다만 나머지 두 균주는 O항원의 영향을 크게 받지 않았다. 균주마다 숙주 표면을 인식하거나 방해물을 극복하는 능력이 다르다는 의미다.
 연구팀은 이를 바탕으로 ‘골디락스 LPS 구조’ 모델을 제시했다. 지질다당류의 기초 구조인 내부 코어는 유지되면서, 바깥쪽 긴 사슬이 표면 접근을 과도하게 막지 않는 적정 상태가 공격에 가장 유리하다는 설명이다.
 공격력을 인위적으로 높이는 조건도 확인했다. 포식성 세균을 대장균의 지질다당류가 든 용액에서 1시간 동안 미리 배양한 뒤 대장균과 섞자, 사전 처리를 하지 않았을 때보다 대장균을 더 빠르게 사멸시켰다. 연구팀은 사전 노출이 공격 활성을 높이는 구체적인 기전을 밝히기 위해 추가 연구를 진행할 예정이다.
 로버트 미첼 교수는 “포식성 세균을 항균 수단으로 쓰려면 대상 병원균을 얼마나 잘 공격하는지, 무엇이 효과를 좌우하는지 알아야 한다”며 “이번 연구는 병원균 표면 구조에 맞는 세균을 선별하고 공격 활성을 높이는 조건을 찾는 기초 자료가 될 것”이라고 말했다.
 이번 연구는 보건복지부 국립보건연구원, 과학기술정보통신부 한국연구재단, 미국 공군과학연구소의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 미생물 생태학 분야 국제학술지 ‘아이에스엠이 저널(The ISME Journal)’에 9월 14일 온라인 게재됐다.
 울산=장지승 기자 jjs@sedaily.com
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