건국대 KU융합과학기술원 오덕근 교수(융합생명공학과) 연구팀이 미생물에 존재하는 효소를 이용해 인체 내 존재하는 지질 조절제와 유사한 물질들을 개발, 당뇨병 치료제로서의 가능성을 확인했다고 17일 밝혔다. 

이번 연구는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature communications) 1월 9일자 논문으로 게재됐다(논문명: Biotransformation of polyunsaturated fatty acids to bioactive hepoxilins and trioxilins by microbial enzymes).

당뇨병은 인슐린 분비 및 기능의 문제로 생기는 난치성 대사질환이다. 최근 30대 이상 성인의 10명 중 3명이 당뇨병 또는 고위험 군으로 보고되면서 이에 대한 우려가 높아지고 있다. 현재 사용되는 당뇨병 치료제는 강력한 효과에 비해 심부전 발병 및 체중 증가 등의 부작용을 동반하고 있어 대체 치료제의 개발이 시급했다.

연구팀은 부작용이 적은 당뇨병 치료를 위해 천연 물질의 발굴에 주목했고 일부 미생물로부터 인간 유래 지질조절제인 헤폭실린, 트리오실린 등의 물질들을 합성해냈다. 지질 조절제란 면역 항염증 포도당 대사 조절, 지방 대사 조절 등 다양한 생리활성 기능에 관여하는 물질로 헤폭실린은 인슐린 분비 촉진, 칼슘의 수송 등 생리 활성을 돕는 물질이다. 트리오실린은 헤폭실린이 가수분해효소에 의해 전환되는 3개의 수산기를 가지는 물질이다.

또 연구팀은 세균에서 지질 조절제의 생합성에 관여하는 효소와 그 대사 경로도 규명했다. 인간 체내에서 지질 조절제를 합성하는 지방산화효소, 수산화지방산 형성효소와 같은 기능을 가지는 유사 단백질을 미생물에서 발견했고, 이를 활용해 다양한 지질 조절제를 생합성했다.

오덕근 교수는 “이번 연구는 인체 내에 극미량 존재하는 지질 조절제를 미생물을 이용해 대량으로 개발·생산해 낸 것”이라며 “향후 당뇨병 치료, 염증 치료, 감염 치료 등의 기능이 있는 다양한 지질 조절제를 생합성할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구지원사업(개인연구)의 지원으로 수행됐다.

[서울 = 건국대학교]