| 초록 |
I 연구 배경 1. 연구 개요 □ 축산분야에서 항생제는 가축의 질병 치료와 예방 및 성장촉진의 목적으로 사용되어 왔으며 국내 축산업에 있어 생산성을 높이고, 사료효율을 증진시키는 등 축산 농가의 소득증대에 기여하였음 □ 그러나 항생제 남용으로 인하여 항생제에 대한 내성을 나타내는 세균들이 출현함으로써 세계적으로 항생제 사용에 대한 경각심이 높아지고 있음 □ 우리나라의 경우 동물에서 항생제 사용이 수의사 처방에 의한 치료보다는 축산농가에서 자가 질병 치료 및 예방 용도의 사용이 가장 많고, 성장촉진용도로 사료내에 항생제 첨가 등으로 우리나라에서 축산용 항생제의 과도한 사용은 심각한 수준으로 알려져 있음 □ 이러한 항생제 남용의 대안으로 자연계에 존재하는 생명체들의 방어기작 중 하나인, 항균 펩타이드에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있음 □ 항균 펩타이드는 1962년에 개구리 (Bombina variegate)의 표피 분비액에서 처음으로 발견되었고, 이 후 24개의 아미노산으로 구성된 bombinin이란 항균 펩타이드가 최초로 분리됨 □ 그 이후 1971년 벌의 독소 (beevenom)로부터 melittin이란 펩타이드가 정제되는 등 여러 생물들로부터 다양한 항균 펩타이드들을 분리하기 시작하였고, 이후 특성 및 기능에 관한 많은 연구가 수행되고 있음 □ 현재까지 밝혀진 펩타이드들의 공통적인 특징으로는 일반적으로 대략 20개 내외의 아미노산으로 구성되어 있으며, 이들 아미노산 중 9-10개의 아미노산이 양전하를 띠는 아미노산인 리신 (Lysine), 아르기닌 (Arginine), 히스티딘 (Histidine) 등으로 구성되어 있고 이들 항균 펩타이드들에 포함된 다량의 양전하의 아미노산들이 항균펩타이드의 활성에 직접적으로 영향을 주는 것으로 알려져 있음 □ 즉, 항균 펩타이드의 작용기작에서 이들 양전하를 띤 아미노산이 음전하를 띤 박테리아 세포막과 상호작용 시 중요한 역할을 하는 것으로 판단됨 □ 또한 항균 펩타이드는, 양전하를 띤 부분뿐만 아니라 소수성 부분이 역시 공존하는 양쪽성의 성질을 띠고 있는데, 이 역시 세포막과 상호작용 시 중요한 역할을하는 것으로 알려짐 □ 이러한 항균 펩타이드의 기본적인 작용기작은 숙주에서 발현한 펩타이드가 소수성과 친수성의 부분으로 적당한 구조를 이루게 되고 양전하를 띤 친수성 부분이 음전하를 띤 박테리아의 세포막과 결합한 후 세포막과 결합된 펩타이드의 소수성 부분이 세포막 인지질 (phospholipid)의 소수성 부분과 상호작용하며, 구멍(wormhole)을 형성하게 되어 세포막의 투과도를 변화시키게 되고 결국 세포를 파쇄하게 된다고 알려짐 □ 이러한 특성으로 인하여 항균펩타이드는 기존에 미생물의 생리 활성 및 대사경로를 화학적으로 저해하는 방식의 항생제들과는 달리 물리적 방법으로 병원성 미생물의 세포막을 직접적으로 파쇄함으로써 미생물이 항생제의 화학적 활성 내지는 화학적 구조를 변화시킴으로써 항생제에 내성이 생기는 하는 항생제 내성과 관련된 문제점을 극복할 수 있는 대안으로 제시됨 (출처 : 본문 3p) |
