서울대학교(총장 오세정)는 자연과학대학 화학부 박승범 교수 연구팀이 발표한‘마이크로바이옴 대사체 규명을 통한 인체 면역시스템’연구성과가‘2022년 국가연구개발 우수성과 100선’중 최우수 연구성과로 선정됐다고 8일 밝혔다. 국가연구개발 우수성과 100선은 국가연구개발사업을 통해 창출된 전년도 연구성과 가운데 가장 우수한 성과를 선정하는 제도로 과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원이 매년 선정·발표한다. 올해는 총 852건의 후보성과가 제출됐다.
우리 몸에 존재하고 있는 공생미생물들은 우리 몸의 전반적인 기능에 막대한 영향을 끼치고 있다. 특히 공생미생물들이 우리 몸의 면역 체계 조절에도 많은 영향을 미치고 있다는 사실이 밝혀지기 시작하면서 공생미생물에 대한 연구의 중요성이 점점 더 커지고 있다.
본 연구는 공생미생물에 대한 연구의 기존 한계를 극복하기 위하여 다학제적 (화학, 면역학, 미생물학, 구조생물학) 접근 방식을 통해 문제를 해결하고 새로운 사실들을 규명하였다. 합성한 BfaGC 대사체 중의 하나인 SB2217은 독특한 자연 살해 T 세포 신호 전달 체계를 유발한다는 것을 밝혔다. 결과적으로 가지 사슬 아미노산의 섭취가 B. fragilis의 BfaGC 합성에 영향을 미쳐 장내 면역 체계를 조절하는데 중요한 역할을 한다는 것을 밝혔다. 특히, 면역 조절 작용에 있어 BfaGC 대사체 중 유효 물질인 SB2217을 발굴하고 작용 기전을 밝혔다.
“당신이 무엇을 먹었는지 말해달라. 그러면 당신이 어떤 사람인지 알려주겠다. (Dis-moi ce que tu manges, je te dirai ce que tu es)”1825년 프랑스 미식가 브리아 사바랭이 <미식예찬>에서 쓴 유명한 문장이다. 위 문장과 같이 본 연구는 우리가 섭취하는 영양소에 의해 장내 공생미생물이 만들어내는 대사체의 구조가 결정되고, 이로 인해 우리 몸의 면역 체계가 조절된다는 것을 밝혔다.
즉, 숙주-공생미생물총-영양소 간의 상호작용을 분자적 수준으로 규명할 수 있었다. 이 과정에서 다학제적 접근 방식을 통해 문제를 해결하고 새로운 사실들을 규명하였다는 점에서 기존 연구들과는 차별성이 있다. 이러한 상관관계와 연구 방식은 앞으로의 연구에 있어 새로운 패러다임을 제시한다는 점에서 높은 가치를 지니고 있다.
이번 연구결과를 통해 밝혀낸 공생미생물 유래 대사체 유효 물질 SB2217을 바탕으로 자연 살해 T 세포에 의한 장염의 증상을 완화하는 치료제 개발에 활용할 수 있을 것으로 보인다. 아울러 SB2217을 기반으로 하여 더 효과가 좋은 새로운 생리 활성 유도체들을 발굴할 수 있을 것으로 기대된다. SB2217을 비롯한 새롭게 발굴한 유도체들은 자연 살해 T 세포에 의한 과다한 염증 반응을 완화하는 자가면역 질환 치료제 개발에 있어 초석이 될 것으로 기대된다.
‘2022년 국가연구개발 우수성과 100선’중 최우수 연구성과로 선정된 서울대 자연과학대학 화학부 박승범 교수의 연구는 B2217을 2021년 12월 국제적 학술지인 Nature에 발표되었다.
박승범 교수