한국생명공학연구원 이정기, 이충환, 김명희 박사 연구팀이 동물, 식물에서 세균병을 유발하는데 관여하는 신호물질 분해 효소(AHL-lactonase) 단백질 3차 구조와 작용 메커니즘을 규명하는데 성공했다.

2일 과학기술부는 '미생물유전체활용기술개발사업' 연구팀이 생물농약 미생물(Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki)에서 세균 상호간 신호물질을 분해하는 효소(AHL-lactonase)를 찾아 단백질을 결정화 한 후 X-ray 회절 방법을 이용해 분자 구조를 규명했다고 밝혔다.

◀세균간 신호물질 분해효소의 3차 구조

연구팀은 효소 단백질의 3차 구조 분석결과, 두 분자의 아연이 효소 촉매 활성 부위의 아미노산 잔기들과 강하게 결합해 존재하는 금속 결합 효소임을 확인했다. 또, 돌연변이 및 생화학적 실험 등을 통한 두 분자의 아연과 결합 아미노산들이 효소 활성에 중요한 역할을 하고 있음을 알아냈다.

또한, 효소 활성 저해제로 보이는 ‘homoserine lactone’과의 복합 구조를 밝혀 신호물질이 효소 활성 중심 부위에 결합, 분해되는 작용 메커니즘을 규명했다.

이번 연구성과는 국내 연구진이 세균병을 일으키는 세균간 신호물질을 분해하는 효소의 분자 구조 및 작용메커니즘을 세계 최초로 규명한 것. 향후 세균병 억제를 위한 새로운 항생제 개발에 있어 기술적 우위를 확보한 것으로 평가된다.