우리 영토의 동쪽 끝, 동해의 외로운 섬 독도에서 국내 연구진이 난치성 뇌질환 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대되는 물질을 찾아냈다.
독도 자생물질 땅채송화(사진) 뿌리 주변 토양에서 뇌 염증 감소에 효과가 있는 미생물을 발견했다.
독도재단 제공
한국생명공학연구원 화학생물연구센터, 한국과학기술연구원(KIST) 천연물시스템생물연구센터 공동 연구팀은 독도 토양에서 사는 미생물에서 뇌 염증을 줄일 수 있는 신물질 ‘독도티오신’(Dokdothiocin)을 발견했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘오가닉 레터스’에 실렸다.
대표적인 퇴행성 뇌질환인 치매나 파킨슨병을 악화시키는 주범 중 하나는 뇌 속 면역세포인 ‘미세아교세포’를 과도하게 활성화하는 신경염증이다. 연구팀은 이 문제를 해결할 단서를 독도 자생식물인 땅채송화 뿌리 주변 토양의 미생물 스트렙토마이세스에서 찾아냈다. 스트렙토마이세스는 항생제를 비롯한 다양한 의약 물질을 만들어낼 수 있어 신약 후보 물질 발굴 연구에서 중요한 미생물로 알려져 있다.
연구팀은 이 미생물이 평소에는 만들지 않던 새로운 물질을 생산하도록 배양 환경을 다양하게 바꾸는 실험을 했다. 그 결과 지금까지 보고된 적 없는 신물질 독도티오신을 발견하고 이를 분리·정제했다. 이번에 발견된 독도티오신은 원자 29개가 고리 형태로 연결된 독특한 구조를 갖고 있다.
연구팀은 독도티오신의 독특한 구조가 실제 뇌 신경염증 완화에 효과가 있는지 검증하기 위해 인공지능(AI)과 세포 실험을 병행했다. 연구팀은 KIST의 ‘단백질 표적 예측 AI 기술’로 독도티오신이 뇌 속 염증 신호를 조절하는 핵심 경로를 차단할 수 있다는 것을 확인했고, 세포 실험에서도 독도티오신이 염증을 일으킨 뇌 면역세포를 완화했으며 세포 손상을 일으키는 유해 물질 생성을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다.
연구팀 관계자는 “이번 연구는 독도 토양 미생물이 가진 잠재력을 과학적으로 입증한 사례”라며 “신물질 발굴과 AI 기술을 결합한 새로운 연구 모델을 제시한 만큼 앞으로도 다양하게 적용해 볼 예정”이라고 말했다.
