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미생물에 의한 항생제 생산에서의 시스템생물학의 응용

전문가 제언: ○ 생체 내 특정 반응에 관여하는 단백질들이 어떻게 상호작용을 하는가를 밝혀내는 시스템생물학(Systems Biology)은 유전자 서열분석과 단백질 구조정보의 축적으로 단백질 상호작용을 예측할 수 있는 생물정보학적 접근방법의 개발을 촉진하였다.

○ 시스템생물학 개념을 도입한 단백질 상호작용 네트워크를 구축하여 신약표적단백질을 탐색하려는 시도가 현재 제약기업을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 특히 감염질환을 유발하는 병원균의 단백질 상호작용 파악은 새로운 항생제 개발의 좋은 표적을 제공할 수 있기 때문이다.

○ 한편 항생제 내성 문제를 극복하기 위해서는 새로운 항생제 표적단백질 발굴 또한 중요한 문제이다. 시스템생물학의 기본인 단백질 상호작용 연구는 단백질의 기능분석을 통한 신약표적단백질을 발굴할 수 있고, 단백질 결합 및 상호작용 그 자체가 바로 신약의 표적이 될 수 있다.

○ 항생물질 생성균주의 유전자 서열을 기반으로 게놈스케일 대사모델을 재구성하여 균주의 새로운 생체대사 특성을 분석 가능하게 되었고, 가까운 장래에 항생물질 생성과정에 대한 이해가 크게 진척되어, 항생물질 생산성 증진 및 새로운 항생제 발굴에 시스템생물학이 크게 응용될 것으로 보인다.

○ 또한 본 기술은 다양한 바이러스, 박테리아, 곰팡이 및 기타 감염세균에 의해 발생하는 질환 치료제 개발에도 유용한 정보를 제공하게 된다. 그러므로 대규모 단백질 상호작용 분석 및 검증 기술개발, 복합적 데이터베이스 구축 및 생물정보학적 기술혁신 등이 필요한 과제로 생각된다.

저자: Rokem, JS; Lantz, AE; Nielsen, J; AF Rokem, J. Stefan; Lantz, Anna Eliasson; Nielsen, Jens
자료유형: 학술정보