[로이슈 전여송 기자] 고려대학교 화공생명공학과 오민규 교수 연구팀은 항진균 천연물질 ‘오발리신’을 생산·분비하는 효모 균주를 개발하고 피부 미생물 모사 모델에서 두피 질환 관련 곰팡이를 선택적으로 제거하는 데 성공했다고 11일 밝혔다.

이번 연구는 피부에 존재하는 유익균의 생존을 유지하면서 비듬과 지루성 피부염 등에 관여하는 말라세지아(Malassezia) 곰팡이를 억제하는 방법을 개발한 것이다.

말라세지아는 자체적으로 지방산을 합성하지 못해 외부의 지방을 흡수·분해해 성장한다. 연구팀이 활용한 오발리신은 곰팡이 내부의 단백질 대사에 관여하는 효소인 메티오닌 아미노펩티데이스-2(MetAP2)를 비활성화하는 물질이다.

연구팀은 곤충 유래 곰팡이인 Metarhizium anisopliae의 유전체를 분석해 오발리신 생합성 유전자군을 발굴했다. 이후 해당 유전자군을 효모인 Saccharomyces cerevisiae에 옮겨 오발리신을 생산하도록 재구성했다.

생산성을 높이기 위한 공학적 개량도 진행했다. 인공지능(AI) 단백질 구조 예측 도구인 알파폴드3 등을 활용해 환원효소 조합을 선별했으며 효모에서 생성된 오발리신을 외부로 3.5mg/L까지 분비하도록 구현했다.

연구팀은 말라세지아 3종과 표피포도상구균, 유산균 등 피부 유익균 4종을 함께 배양한 피부 마이크로바이옴 모사 모델을 구축해 효모 균주의 작용을 확인했다. 실험 결과 유익균 4종의 생존은 유지되는 가운데 말라세지아 3종이 제거되는 양상이 나타났다.

연구팀은 이번 기술의 사람 두피 관리뿐 아니라 반려동물 피부와 외이 관리 등 피부 마이크로바이옴 조절 분야에서의 활용 가능성을 추가로 연구할 계획이다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ 온라인판에 지난 5일 게재됐다. 연구는 산업통상부·한국산업기술기획평가원과 과학기술정보통신부·한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

오민규 고려대학교 화공생명공학과 교수 연구팀은 “복잡한 정제 과정 없이 피부의 유해 곰팡이만 골라 없애는 살아있는 세포공장 플랫폼을 보여준 사례”라며 “사람의 두피 케어뿐 아니라 반려동물 피부·외이 관리 등 피부 마이크로바이옴 조절이 필요한 영역으로 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr