천연 단백질, 위장관 감염 방어
MIT 연구진은 체내 점막 표면에 존재하는 '인텔렉틴-2(Intelectin-2)' 단백질이 유해 세균을 포획해 파괴하고 장내 점막 장벽을 강화하는 이중 보호 기능을 수행한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이 단백질은 항생제 내성 균을 퇴치하거나 염증성 장 질환을 치료하는 새로운 항균제 및 치료제로 활용될 잠재력을 가지고 있어 주목됩니다.
신체의 점막 표면에 내재된 렉틴(lectins)이라는 단백질은 세포 표면에 존재하는 당분과 결합합니다. MIT 화학과 로라 키슬링(Laura Kiessling) 교수가 이끄는 연구진은 이러한 단백질 중 하나인 '인텔렉틴-2(Intelectin-2)'가 점막 장벽을 강화하는 데 도움을 줄 뿐만 아니라 위장관(GI tract)에서 발견되는 유해 세균에 대해 광범위한 보호 기능을 제공한다는 사실을 발견했습니다.
연구팀에 따르면, 인텔렉틴-2는 세균의 세포막에서 발견되는 '갈락토오스(galactose)'라는 당 분자와 결합하여 세균을 가두고 성장을 억제합니다. 포획된 미생물은 결과적으로 붕괴되는데, 이는 이 단백질이 세균의 세포막을 파괴하여 세균을 사멸시킬 수 있음을 시사합니다. 또한 점액을 구성하는 뮤신(mucins) 내의 갈락토오스와 결합하여 장의 보호막을 강화하는 데에도 도움을 줍니다.
전 MIT 박사후연구원이자 연구원인 아만두간(Amanda Dugan) 및 24년 박사 학위 취득자 딥싱 샤엔탄(Deepsing Syangtan)과 함께 이 연구를 수행한 키슬링 교수는 "놀라운 점은 인텔렉틴-2가 두 가지 상보적인 방식으로 작용한다는 것입니다. 이 단백질은 점액층을 안정화하는 데 도움을 주며, 이 장벽이 손상될 경우 빠져나오기 시작하는 세균을 직접 중화하거나 억제할 수 있습니다"라고 설명했습니다.
연구진은 인텔렉틴-2가 항생제로 치료하기 어려운 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 및 폐렴막대균(Klebsiella pneumoniae)과 같은 병원균을 중화하거나 제거할 수 있으므로, 언젠가 항균제로 활용될 가능성이 있다고 밝혔습니다. 인텔렉틴-2의 적절한 수준을 회복하는 것은 염증성 장 질환을 앓고 있는 사람들에게도 도움이 될 수 있습니다. 이들은 이 단백질이 너무 적어 점막 장벽이 약해지거나, 반대로 너무 많아 유익한 장내 세균까지 사멸하는 문제를 겪을 수 있기 때문입니다.
키슬링 교수는 "인간의 렉틴을 항생제 내성과 싸우는 도구로 활용하는 것은 우리 자체의 선천성 면역 방어력을 활용하는 근본적으로 새로운 전략을 열어줍니다. 신체가 이미 병원균으로부터 자신을 보호하기 위해 사용하는 단백질을 활용하는 것은 매우 매력적이며, 우리가 나아가고자 하는 방향입니다"라고 말했습니다.