이복률 부산대 교수(왼쪽 사진) 연구팀이 무척추동물의 중요한 생체방어 물질 중 하나인 멜라닌 합성에 관여하는 새 단백질들을 발견하고 그 작용 원리를 밝혀내 화제다.

새로운 미생물 감염 진단제 개발에 이용될 수 있는 원천기술로, 미국생화학·분자생물학회지(Journal of Biological Chemistry, 12일자)에 표지논문(사진 아래)으로 게재될 예정이다.

이 교수팀은 9일 무척추동물인 곤충에서 새로운 멜라닌 합성 조절인자인 SPH1(serine protease homologue 1)과 SPE(spatzle processing enzyme)를 발견하고, 이들이 어떻게 멜라닌 합성을 조절하고 합성된 멜라닌이 어떻게 생체방어 단백질로 작용하는지 밝혀냈다고 말했다.

이는 무척추동물의 생체방어 메커니즘을 설명하는 중요한 기초자료로, 이 교수는 “감염된 혈소판 수혈에 의한 패혈증 유방 등 현재 국내외에서 임상적으로 큰 문제가 되는 혈액제의 감염 여부를 간단히 진단할 수 있는 새로운 미생물 감염 진단제 개발의 핵심기술로 이용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

멜라닌은 구더기 같은 무척추동물들이 프로페놀옥시다제라는 효소로부터 합성하는 물질로, 박테리아나 곰팡이 증식 억제와 살균 등 생체방어 기능을 하지만 정확한 생성 메커니즘과 생물학적 기능은 밝혀지지 않았었다.

이 교수팀은 곤충을 이용한 연구에서 무척추동물이 병원균 침입을 인식하면 체내 SPE 효소에 의해 SPH1가 활성화되면서 SPH1과 페놀옥시다제(PO)의 복합체가 생성되고 이 복합체(SPH1-PO)에 의해 멜라닌이 만들어진다는 사실을 규명했다.

이 교수팀은 또 SPH1-PO가 멜라닌을 합성할 때 발생하는 활성산소가 강력한 살균효과를 나타내며 세린프로테아제 유도체가 멜라닌이 과도하게 합성되지 않도록 조절한다는 사실도 밝혀냈다.

이번 연구는 교과부와 한국과학재단이 추진하는 국가지정연구실사업의 일환으로 수행됐다.