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[IT뉴스]약 30년간 잘못 알려진 결핵균 유전자 기능

온카뱅크관리자

2026-08-19 09:17:25

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 루이스 페드로 카르발류 미국 플로리다대 허버트 워트하임 UF 스크립스 생의학 혁신·기술 연구소 교수. The Wertheim UF Scripps Institute 제공
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 수십년간 결핵균의 특정 유전자 기능이 잘못 알려진 것으로 확인됐다. 
 루이스 페드로 카르발류 미국 플로리다대 허버트 워트하임 UF 스크립스 생의학 혁신·기술 연구소 교수 연구팀은 결핵균에 존재하는 'rv2531c'라는 유전자가 지금까지 알려진 것과 전혀 다른 기능을 한다는 사실을 확인하고 연구결과를 17일 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 발표했다. 
 결핵은 결핵균이라는 세균에 감염돼 발생하는 전염성 질환이다. 결핵균은 수년 동안 체내에 잠복해 있다가 질병이나 스트레스의 영향으로 활성화되는 특징이 있다. 매년 전 세계 1000만명 이상이 결핵에 걸리고 125만여명이 사망한다. 
 결핵을 치료하려면 장기간 강력한 항생제를 복용해야 한다. 항생제 복용 과정에서 간 독성, 시신경 손상, 말초신경병증, 통풍 등의 부작용이 발생할 수 있다. 부작용 정도가 심하면 환자는 항생제 복약 지침을 끝까지 따르기 어렵다.
 항생제 내성도 문제다. 결핵 환자의 8%가 한 가지 항생제에 내성을 가진 균주에 감염되며 3%는 여러 항생제에 내성을 가진 다제내성 균주에 감염돼 항생제 치료 효과가 떨어진다. 보다 효과적이고 안전한 결핵 치료제가 필요한 상황이다. 
 결핵균 전체 게놈(유전체) 서열은 1998년 해독됐다. 결핵균 게놈 지도가 공개되면서 결핵균에 존재하는 유전자 중 하나인 rv2531c는 단백질 형성에 관여하는 폴리아민을 합성하는 역할을 하는 것으로 정의됐다. 
 연구팀은 ‘핵자기 공명(NMR)’을 이용해 rv2531c가 폴리아민을 합성하는 것이 아니라 신경전달물질인 ‘글루타메이트’를 또 다른 신경전달물질인 ‘감마아미노부티르산(GABA)’로 바꾸는 효소라는 사실을 밝혀냈다. 핵자기 공명은 강한 자기장을 활용해 물질의 구조와 변화를 분자 수준에서 분석하는 기법이다. 
 rv2531c는 평소에는 아무 일도 하지 않고 조용히 머물러 있다가 스트레스 상황에서 초당 70회의 속도로 글루타메이트를 GABA로 전환했다. 연구팀이 지금까지 다뤄온 효소 중 가장 빠른 속도로 활성화됐다.  
 rv2531c의 기능이 지금까지 잘못 알려져 온 이유는 이 효소가 일정 조건에 도달하기 전까지는 거의 작동하지 않는 특성을 가졌기 때문일 것으로 분석됐다. 
 연구팀은 rv2531c와 염기서열이 비슷한 사촌격 유전자가 말라리아 원충, 한센병균, 일부 해양 박테리아에 존재한다는 점도 확인했다. rv2531c의 기능을 밝힌 이번 연구는 결핵 연구뿐 아니라 말라리아, 한센병 등 다른 질환 연구에도 참고가 될 수 있다는 점을 시사한다. 
 연구팀은 "기초 연구는 실제 생활에 필요한 기술이나 치료제 개발로 이어질 수 있다"며 "rv2531c가 정확히 어떤 역할을 할 수 있을지 아직 모르지만 새로운 유용한 물질을 개발하는 데 활용될 가능성이 있다"고 말했다. 
 &lt;참고 자료&gt; https://doi.org/10.1073/pnas.2619778123
 [문세영 기자 moon09@donga.com]
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