신규 항균 펩타이드 GT-2, 지질 의존적 선택성으로 광범위 활성 달성
새로 보고된 항균 펩타이드 GT-2는 포유류 세포를 손상시키지 않으면서 미생물 막을 선택적으로 파괴한다. 이 펩타이드는 세균 및 진균 지질에 반응하여 나선형 구조를 취하며, 국소 모델에서 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 상처 부담을 검출 한계 이하로 감소시켰다.
연구진은 항균 약물 개발의 주요 한계를 극복할 수 있는 광범위 항균 펩타이드인 GT-2를 확인했다. 이 펩타이드는 포유류 세포는 손상시키지 않으면서 세균 및 진균 막을 선택적으로 표적으로 삼는다.
GT-2는 npj Antimicrobial Resistance에 발표된 연구에서 프로테옴 기반 펩타이드 마이닝과 심층 생성 서열 최적화를 통해 발견되었다. 이 펩타이드는 대표적인 진균, 그람음성균, 그람양성균 병원체에 대해 4~32 μg/mL 범위의 최소 억제 농도(MIC)를 보이며 활성을 나타냈다. 또한 미생물 막을 파괴하고 성장을 억제하며 생물막 형성을 저해했다.
중요하게도, GT-2는 포유류 세포에 대한 낮은 독성을 보여 최대 500 μg/mL 농도에서 5% 미만의 용혈을 유발했다.
지질 길항, UV-Vis/CD 분광법, 전원자 분자동역학 시뮬레이션을 사용한 분석 결과, GT-2는 완충액에서는 대부분 무질서하지만 포스파티딜에탄올아민(PE)과 포스파티딜이노시톨(PI)을 포함하는 세균 및 진균 막 모사체 존재 하에서는 나선형으로 막에 결합하는 구조를 채택하는 것으로 나타났다. 대조적으로, 순수 POPC 또는 콜레스테롤을 포함하는 포유류 환경을 모델링한 막은 펩타이드 삽입에 덜 적합했다. 이러한 결과는 미생물 지질 조성이 유연한 펩타이드를 활성 상태로 전환시키는 지질 의존적 막 결합 모델을 지지한다.
상처 감염 모델에서 GT-2의 국소 적용은 녹농균 부담을 검출 한계 이하로 감소시켰다.
이 결과는 지질 환경의 차이를 활용하는 유연한 펩타이드를 설계하는 것이 항균제 개발에서 선택성 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다.