인체에 치명적인 곰팡이 세포벽 구조 규명하다.
Chemists characterize the fatal fungus among us
전 세계적으로 2백만 명의 사람들이 생명을 위협하는 곰팡이에 감염되고 있다. 하지만 효과적인 항진균제는 매우 제한적이다. 이는 곰팡이의 세포벽에 대한 이해 부족으로 이를 타깃으로 하는 효과적인 항진균제 개발을 더디게 했다. 이번 연구는 가장 치명적인 곰팡이의 세포벽 구조를 최초로 분자 수준에서 규명한 것이다. 이를 통해 항진균제 개발의 새로운 시대가 열릴 것으로 기대된다. 관련 연구는 Nature Communications에 게재되었다(DOI: 10.1038/s41467-018-05199-0).
미국 루이지애나주립대학(Louisiana State University) 과학자들은 가장 흔한 곰팡이 중 하나인 Aspergillus fumigates의 세포벽의 고해상도 구조를 밝혔다고 보고했다. Aspergillus fumigates는 실내와 실외 공기 중에서 발견되며 면역계가 손상된 사람들의 경우 이 곰팡이의 번식이 엄청나게 이루어지는 것으로 알려져 있다. 연간 20만 명의 사람들이 이 곰팡이에 감염되는데, 그중 1/4은 백혈병 환자이고 이들 중 절반이 사망한다고 알려져 있다.
이번 연구는 곰팡이 세포 전체를 고해상도로 관찰한 것으로 향후 효과적인 항진균제 개발을 위한 분자 수준의 정보를 제공한 것이라고 연구진은 설명한다.
연구진은 Aspergillus fumigatus는 두 종류의 딱딱한 당 분자들로 이루어진 반-방수 핵심(semi-waterproof core)으로 이루어져 있는데 고도로 분지된 당에 의해 가교 된 것과 당-단백질 혼합물 층에 의해 코팅 된 당 분자로 이루어져 있다고 보고했다. 이번 연구는 동적 핵 분극 고체 핵자기공명분광법(solid-state NMR)을 통해 곰팡이의 구조를 분석한 것이다. 이 방법은 전례 없는 감도와 분해능을 제공하기 때문에 동요 없이 자연 상태의 세포의 분자 패킹(packing)을 보여줄 수 있다고 연구진은 설명했다.
연구진은 후속 연구로 Aspergillus fumigatus에 대해 다양한 항진균제의 효능을 조사할 예정이라고 말했다. 또한 공동 연구를 통해 다른 곰팡이의 특성을 분석할 예정이라고 밝혔다. 향후 복잡한 탄수화물의 구조와 특성들을 공유하기를 원한다면서 이는 탄수화물은 거대하고, 복잡하며, 이해하기 어렵기 때문이라고 말했다. 또한 연구진은 여러 종의 치명적인 곰팡이를 대상으로 약물의 효과를 빠르게 검색할 수 있는 방법을 개발함으로써 보다 나은 약물 개발이 이루어지게 하고 싶다는 포부를 밝혔다.
관련연구자: Professor Tuo Wang
관련기관: Louisiana State University
본문키워드(한글): 곰팡이, 약물 개발, 세포벽, 핵자기공명분광법
본문키워드(영문): fungi, drug development, cell wall, NMR
국가: 미국
원문출판일: 2018-07-19