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리서치 하이라이트

녹농균 바이오 필름에 의한 항생제 내성 메커니즘

Nature 426, 6964

낭포성 섬유증(cystic fibrosis)을 앓고 있는 환자의 폐에는 기회성 감염 세균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)이 군집을 형성하고 있으며, 이러한 감염을 치료하는데 상당한 어려움을 겪게 된다. 녹농균이 항생제에 저항성을 가지는 것은 이 세균이 보호성 다당류 세포간질(polysaccharide matrix) 또는 바이오 필름(biofilm)으로 둘러싸여 있기 때문이다. 이와 같은 바이오 필름으로 둘러싸여 자라는 세균은 자유 유영 세균에 비해 항생제에 대한 내성이 1000배정도 더 증가하게 된다. 하지만 새롭게 분리된 돌연변이 녹농균의 특성에 대한 분석을 통해서 바이오 필름이 단순한 확산 방지 장벽 이상의 기능을 한다는 사실이 밝혀졌다. 돌연변이 유전자는 항생제인 토브라마이신(tobramycin)에 특이적으로 결합하는 글루칸(glucan)을 암호화하고 있었으며, 항생제가 활성 부위에 전달되기 전에 바이오 필름에 붙잡아두는 역할을 한다는 사실을 알 수 있었다. 이번 연구결과를 통해서 항생제와 함께 바이오 필름에 있는 특정 글루칸을 타깃으로 하는 약물을 동시에 처리함으로써 세균의 항생제 내성을 감소시킬 수 있을 것으로 보인다.