해양 방선균 유전체 패턴 탐색으로 새 항생물질 '인다노피롤 A' 발견

미국 스크립스 해양연구소(Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego) 연구진이 해양 유래 방선균에서 새 항생 천연물 인다노피롤 A(indanopyrrole A)와 B를 찾아냈다. 스트렙토미세스(Streptomyces) 속은 육상 토양에서 임상 항생제와 항암물질을 다수 내놓은 미생물이지만, 바다에서 분리된 균주의 생합성 잠재력은 상대적으로 덜 탐색돼 왔다.

MAR4 유전체 20개 속 '주인 없는' 유전자군과 연결

연구진은 주로 해양에서 분리되는 MAR4 계통 스트렙토미세스에 패턴 기반 유전체 마이닝(pattern-based genome mining)을 적용했다. 그 결과 할로겐 원자가 붙은 피롤로케토인단(pyrroloketoindane) 계열 천연물을 처음 확인했고, 이를 MAR4 유전체 20개에 있는 기능 미상의 생합성 유전자군(biosynthetic gene cluster, BGC)과 생물정보학적으로 연결했다. 인다노피롤 A는 임상적으로 중요한 병원균들에 강한 광범위 항균 활성을 보였다.

유사 화합물 인다노마이신(indanomycin)의 유전자군과 비교해 이 계열의 마지막 고리화와 분자 방출 단계에 대한 새 단서도 얻었다. 공개 데이터베이스 탐색에서는 이 유전자군이 드물다는 점이 확인돼, 같은 계열 화합물을 더 찾을 여지가 있다는 것이 연구진의 판단이다. 다만 항균 활성은 실험실 단계 결과로, 감염 동물 모델이나 사람에서의 효능·안전성은 확인되지 않았다.