서울대학교(총장 오세정)는 화학부 박승범 교수 연구팀이 미국 하버드대 의대 등과 공동 연구를 통해 "인간이 섭취하는 영양소에 의해 장내 공생 미생물이 만들어내는 대사체의 구조가 결정되고, 그로 인해 인간 면역계가 조절되는 상호작용을 분자 수준에서 규명했다"고 11일 밝혔다.
연구는 화학, 면역학, 미생물학, 구조생물학을 아우르는 다학제적 접근을 통해 '숙주-공생 미생물총-영양소간의 상호작용'을 분자 수준에서 규명했고 연구 결과는 국제 학술지 NATURE에 지난 10일 게재됐다.
박 교수팀은 우리 몸의 장에서 발견되는 공생미생물의 하나인 Bacteroides fragilis (B. fragilis)가 만들어내는 면역조절인자 'BfaGC'의 작용을 분석했다. 그리고 우리가 섭취하는 영양소 중에서 필수 아미노산의 한 부류인 '가지사슬 아미노산'의 섭취가 BfaGC의 합성에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.
연구팀은 가지사슬 아미노산의 결핍이 발생하거나 장내 세균의 가지사슬 아미노산의 대사를 차단할 경우, 생리 활성을 가지는 BfaGC 분자가 감소하는 것을 관찰했고 이로 인해 면역 세포인 자연 살해 T 세포가 이상 증식하게 되는 것을 발견했다.
구체적으로 영양소에서 유래한 가지사슬 아미노산에 의해 공생세균에서 BfaGC가 만들어지는데, BfaGC는 지금까지 알려져 있었던 자연 살해 T 세포의 염증 반응을 유발하는 분자들과 비슷한 구조로 특정 단백질에 결합한다. 하지만 여기서 BfaGC는 염증 반응이 아닌 면역 조절로 유도한다는 것이다.
즉, 음식에 들어있는 가지사슬 아미노산에 의해 공생세균에서 만든 BfaGC가 과도한 염증으로부터 몸을 보호할 수 있음을 제시한 것이다.
연구팀은 "이번 연구 결과는 공생미생물에서 유래된 대체체인 SB2217을 자연 살해 T 세포에 의한 장염에 의한 염증을 완화하는 치료제 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.
