침묵한 유전자군 깨워 찾은 최소 글리코펩타이드 항생제 '비파마이신 A'
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영국 리즈대(University of Leeds) 애스트버리 구조분자생물학센터와 존 이네스 센터(John Innes Centre) 등 연구진이 새로운 글리코펩타이드 항생제(glycopeptide antibiotic, GPA) 비파마이신 A(biffamycin A)를 발견하고 생합성을 분석했다. 임상 항생제 대부분은 세균 천연물에서 왔지만, 알려진 물질이 반복해서 재발견되는 문제로 산업계가 이 자원을 외면해 왔다. 저렴해진 유전체 해독과 생물정보학 도구가 실험실에서 발현되지 않는 생합성 경로를 드러내면서 다시 관심이 모이고 있다.
네 아미노산짜리 최소 GPA, 처음 보는 구성단위
연구진은 환경에서 분리한 스트렙토미세스 알비도플라부스(Streptomyces albidoflavus)가 지닌 침묵 생합성 유전자군의 발현을 공학적으로 켜고, 생물정보학 예측을 길잡이 삼아 화합물을 분리했다. 비파마이신 A는 알려진 GPA 가운데 가장 작은 글리코테트라펩타이드(glycotetrapeptide)로, 5-클로로-4-메톡시 트립토판과 만노스가 붙은 3-하이드록시-D-라이신이라는 전례 없는 구성단위를 지녔다. 마이코박테리아와 포도알균에 항균 활성을 보였고, 메티실린·반코마이신 내성 황색포도알균에도 작용했다.
반코마이신으로 대표되는 GPA 계열에서 새 골격을 확보했다는 의미가 있다. 다만 시험관 항균 활성 결과로, 동물 감염 모델 효능이나 독성은 확인되지 않았다.
Key Points
- 환경 방선균의 침묵 생합성 유전자군을 공학적으로 발현
- 알려진 GPA 중 가장 작은 글리코테트라펩타이드, 전례 없는 구성단위 2종
- 메티실린·반코마이신 내성 황색포도알균과 마이코박테리아에 활성
한계 시험관 항균 시험 단계로, 동물·사람에서의 효능과 안전성은 검증되지 않았다.
Original Research:
- Brigham MW, et al. · University of Leeds. Discovery and Biosynthesis of the Novel Glycotetrapeptide Antibiotic Biffamycin A. Angewandte Chemie International Edition. DOI: 10.1002/anie.202511349
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