기존 항생제에 내성을 가진 슈퍼 박테리아의 출현으로 세계 각국은 새로운 천연 항생물질을 찾기 위해 노력해 왔으나, 기존 항생물질과 동일하거나 비슷한 구조를 가진 물질만 발견됐을 뿐 아직까지 슈퍼 박테리아에 대응하는 항생물질은 개발하지 못한 상황이다.
극지연구소(소장 윤호일)는 극지에서 그 가능성을 찾기 위해 2018년부터 2년간 사전연구를 수행해 극지 균류가 가진 저온성 효소가 기질유연성이 있음을 밝혀내고, 이를 활용한 기존 항생물질의 구조 변형을 통해 새로운 항생제 후보물질의 개발 가능성을 확인했다.
기질유연성은 일반적인 효소는 비타민이나 단백질과 같은 대사물질과 결합하면서 특정 물질에만 반응하나, 극지 균류가 가진 효소는 저온에서의 화학 반응을 위해 다양한 대사물질과 결합한다.
극지는 혹독한 추위와 함께 1년 중 6개월은 낮만 계속되고 나머지 6개월은 밤만 지속되는 등 특수한 환경이기 때문에, 극지 생물은 이러한 환경에 적응하기 위한 다양한 진화과정을 거치면서 독특한 유전형질을 보유하고 있는 것이 특징이다.
이에, 해양수산부는 올해부터 2024년까지 5년간 약 125억 원(올해 25억 원)을 투입해 극지 생물의 유전자원을 활용한 새로운 항생제 후보물질 개발에 나선다. 이번 연구에는 극지연구소, 한국해양과학기술원과 대학(선문대, 이화여대, 중앙대, 충남대, 부경대), 민간 제약회사 등이 참여한다.
올해는 2022년까지 새로운 항생물질 생산기술의 국내 특허 출원을 목표로 저온성 효소의 구조와 기능을 분석하고, 항생물질을 생산하는새로운 극지 미생물을 탐색하는 데 주력할 계획이다.