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전 세계적으로 결핵은 단일 세균으로 가장 많은 유병률과 사망률을 보이는 호흡기 감염 질환이다. 특히 항생제에 대해 내성을 가진 결핵이 증가하고 있어 새로운 치료법이 꾸준히 요구되는 상황이다. 이에 최근에는 숙주에 집중한 치료법이 새롭게 떠오르고 있는데 바로 단백질의 분해와 생합성 과정을 활용해 향균 효과를 증가시키는 방법이다.
지속적인 기후 변화와 더불어 새롭게 출현한 SARS-CoV2 코로나 바이러스에 의해 21세기 들어 초유의 전염병 사태를 맞고 있다. 역사적으로 인류와 병원균은 보이지 않는 전쟁을 지속해 오고 있지만 특히 결핵은 단일 세균에 의한 감염병으로는 아직도 전 세계 가장 많은 질환 유병률과 사망률을 야기하는 호흡기 감염 질환으로 남아있다. 국내에서도 OECD 가입 국가 중 가장 높은 결핵 사망률을 기록하고 있어서 여전히 커다란 보건학적 문제로 생각된다. 특히 향후 20~30년 이후에는 항생제 감수성 결핵에 비해 내성 결핵이 훨씬 많아질 것으로 예측하는 보고들도 있어서 약제 내성 문제는 점점 더 심각하게 대두되고 있다. 많은 노력을 기울여 새로운 항균제, 항바이러스제를 개발하지만 새롭게 출현하거나 인류와 오래 공존하는 병원체 역시 새로운 돌연변이체를 만들어 내성 감염이 증가되고 있어서 최근에는 숙주를 타깃으로 하는 치료법 개발이 신개념의 감염병 혁신 치료 후보로 떠오르고 있다.
세포 내 단백질들은 끊임없이 분해와 생합성 과정을 반복하면서 생명현상을 유지한다. 이때 단백질의 적절한 분해는 많은 질병의 발생을 막고 건강을 유지하는 데 매우 중요한 작용을 한다. 단백질 분해에 이용되는 두 가지 중요한 생명체 기작 중 N-데그론(N-degron) 경로는 짧은 반감기를 갖는 단백질들의 N 말단기에 아르기닌 등 아미노산이 초기 분해 시그널로서 중요한 신호가 된다. 다른 분해 기작은 2016년 노벨생리의학상을 수상한 ‘오토파지(autophagy)’라는 개념으로 리소좀이라는 세포 내 분해 소기관을 통해 거대한 단백질 덩어리나 못쓰게 된 세포 소기관을 분해하여 세포 내 영양소를 재활용하는 시스템이다. 본 감염제어컨버전스 연구센터에서는 오토파지 즉 자가포식을 조절하여 항균 효과를 증가시키는 방법과 기전을 지속적으로 연구하여 새로운 숙주표적 치료법을 개발 중이다.
최근 본 연구센터에서는 서울대학교 세포분해생물학 연구단과 공동연구를 통해 N-데그론을 모사하는 소분자 화합물을 합성하여 세포 내 강력한 자가포식 유도 조건을 확립하였다. N-데그론 활성 화합물은 세포 내 살모넬라 균과 결핵균 등 병원균을 유의하게 감소시켰으며 동물 실험을 통해서도 이를 입증하였다. 놀랍게도 N-데그론 활성 화합물은 다제내성 결핵균의 억제에도 유의한 활성을 나타내었으며 본 연구 성과는 국제저명학술지인 저널 AUTOPHAGY 온라인으로 올해 게재되었다. 본 연구센터는 N-데그론 화합물 유도체에 의해 선택적으로 활성화되는 자가포식 기전을 밝힘으로써 질환 단백질의 특이적 분해를 이용한 질병 치료 활용점을 모색하고 있으며 치료가 어려운 난치성 감염과 염증 질환에 활용할 수 있기를 기대해 본다. 
