환경부 산하 국립호남권생물자원관(관장 박진영)은 민관 합동으로 인공지능(AI)을 활용해 상처 치료와 폐 질환 치료에 효과적인 신규 ‘항균 펩타이드’를 최근 개발했다고 4일 밝혔다.

이번 ‘항균 펩타이드’ 개발에는 △전남대학교 약학과 조남기 교수팀, △㈜인실리코젠 펩타이드 연구팀, △한국식품연구원 기능성플랫폼연구단 유귀재 박사 연구팀이 참여했다.

연구진은 인공지능(AI) 기술을 활용하여 약 2만 8천 건의 단백질 서열 정보에서 11건의 항균 물질 기능성 후보군을 단기간에 도출했다. 이어서, 후보 항균 물질에 대한 실제 실험을 통해 상처와 폐질환 치료에 도움이 되는 신규 항균 펩타이드를 개발했고, 이에 대한 특허를 올해 1월에 출원했다.

▲ 제주도에서 자생하는 별란말미잘(Halcurias carlgreni)

이 항균 펩타이드는 제주도에서 자생하는 별란말미잘(Halcurias carlgreni)에서 유래한 천연 물질로 피부감염, 폐렴, 패혈증 등 다양한 감염을 일으키는 것으로 알려진 녹농균에 대해 높은 항균 효과를 보였다.

상처 치료 실험 결과, 콜라겐과 혈관이 재생되었고, 감염된 상처 부위의 면적이 82%까지 감소한 것으로 나타났다.

▲ 주요 연구 결과

폐 질환 치료 실험에서도 녹농균을 81% 억제하여 조직의 손상을 완화하고 보호하여, 기존 항생제와 유사한 효과를 보였다.

특히, 이 항균 펩타이드는 구조가 간단하여 합성이 쉽고 경제적으로 생산이 가능하다. 따라서 기존 항생제에 비해 독성과 부작용 위험이 낮은 천연 항생제로서 상용화 가능성이 높으며, 치료가 어려운 녹농균 유래 질환의 대체 항생제로 사용될 수 있다.

이번 ‘항균 펩타이드’ 개발은 섬야생생물소재 선진화연구단에서 2023년부터 진행 중인 '다부처 국가생명연구자원 선진화사업(관리기관: 한국환경산업기술원)’의 일환인 ‘섬 야생생물 유래 오믹스 빅데이터 및 펩타이드 소재 확보’ 사업을 통해 추진됐다.

최경민 국립호남권생물자원관 섬야생생물소재 선진화연구단장은 “이번 연구는 인공지능 기술을 활용해 단기간에 유망한 항균 펩타이드를 발굴하고, 실제 치료 효과를 확인했다”라며, “앞으로도 섬·연안 생물자원의 잠재력을 찾아내고, 이를 통해 국민의 건강과 환경에 도움이 되는 혁신적인 연구를 지속적으로 추진할 것”이라고 밝혔다.