다양한 항균 펩타이드의 초기 개발은 일부 두꺼비 개체군이 차트리드 곰팡이의 파괴적인 발생에서 살아남는 데 도움이 될 수 있습니다.
치명적인 곰팡이는 전 세계의 개구리와 두꺼비 개체수를 황폐화시켰지만, 병원체가 지속됨에도 불구하고 일부 그룹은 결국 회복되기 시작했습니다. University College London(UCL), ZSL 및 Imperial College London이 이끄는 연구원들은 이제 그 이유를 설명할 수 있는 주요 차이점, 즉 동물의 면역 방어 시기를 확인했습니다.
시트리드 곰팡이, 바트라코키트리움 덴드로바티디스 (Bd)은 전 세계적으로 양서류가 급격히 감소하는 주요 요인입니다. 동물이 고양이나 애벌레 단계를 벗어나 곰팡이에 감염될 수 있는 피부가 더 강해지면 사망 사례가 증가하는 경우가 많습니다.
게시됨 자연의 화학생물학이번 연구는 프랑스와 스페인 피레네 산맥에 있는 4개 호수 주변의 흔한 보모 고양이에 초점을 맞췄습니다. Bd 인구가 크게 줄었습니다.
한 호수에서는 여전히 많은 수의 두꺼비들이 죽어가고 있었고 그 개체수도 거의 멸종 위기에 처해 있었습니다. 나머지 3개 지역에서는 인구가 다시 증가했습니다. Bd 남아서 일부 사람들의 죽음을 계속 초래했습니다.
이전 면역 방어 이후 회복
연구자들은 고양이의 면역 방어의 중요한 부분을 형성하는 피부에서 분비되는 짧은 아미노산 사슬인 항균 펩타이드에 중점을 두었습니다.
회복된 인구 집단에서 Bd 질병이 발생하는 동안 이러한 방어는 동물이 아직 양이었을 때 성숙했을 가능성이 가장 높습니다. 이러한 초기 발달은 두꺼비가 이미 더 많은 보호를 받으며 성체로 접어들었음을 의미합니다.
수석 저자인 UCL 화학, ZSL 동물학 연구소 및 런던 임페리얼 칼리지 런던의 Phillip Jervis 박사는 다음과 같이 말했습니다: “우리의 연구에 따르면 이 질병으로 인해 심각하게 감소한 종은 여전히 회복할 수 있습니다. 그들은 감염과 싸울 수 있는 도구를 가지고 있습니다. 그것은 단지 시간 문제입니다. 이 질병은 올챙이에서 성체 단계에 있는 개구리와 두꺼비를 죽입니다. 개체수는 계속되어야 합니다.”
Bd 양서류의 피부를 파괴하고 물, 소금 및 미네랄을 조절하는 동물의 능력을 방해하는 질병인 키트리디아균증을 유발합니다.
곰팡이는 각질이 함유된 피부를 먹고 삽니다. 알과 유충에는 이러한 각질 피부가 없으므로 성체로 변태한 후에만 취약해집니다.
Jervis 박사는 “다음 단계는 이러한 면역 체계의 조기 성숙을 방해하는 요인이 무엇인지 알아내는 것입니다. 이는 유전적 요인이나 온도, 송어의 존재와 같은 환경적 요인일 수 있습니다. 이는 새끼 고양이에게 큰 위험이 되며 새끼 고양이가 더 빨리 성숙해 물 밖으로 나올 수 있게 만들어 면역 체계가 발달하는 데 시간이 덜 걸린다는 것을 의미합니다.”라고 말했습니다.
두꺼비는 예상보다 훨씬 많은 펩타이드를 함유하고 있었습니다.
두꺼비의 화학적 방어를 자세히 설명하기 위해 연구자들은 분광법을 사용하여 두꺼비 피부에서 추출한 펩타이드(아미노산의 짧은 사슬) 혼합물을 분석했습니다. 결과는 예상보다 훨씬 더 많은 화합물 컬렉션을 보여주었습니다.
연구자들은 1,152개의 펩타이드를 확인했는데, 그 중 이전에 알려진 것은 7개뿐이었습니다.
튜브가 다른 펩타이드를 분비하는 개체군, 즉 방어력이 성숙되기 전에 유지되었습니다. Bd 반대로, 상대적으로 적은 수의 펩타이드를 생산하는 집단은 여전히 높은 사망률을 경험했습니다.
펩타이드는 더 넓은 범위의 가치를 가질 수 있습니다.
수석 저자인 Alethea Tabor 교수(UCL 화학)는 다음과 같이 말했습니다. “우리는 예상했던 것보다 훨씬 더 다양한 펩타이드를 발견했습니다. 이제 펩타이드가 병원균과 싸우기 위해 어떻게 작용하는지, 어떤 것이 항균제인지 이해해야 합니다.
“인간을 위한 많은 약물은 원래 자연계에서 나왔습니다. 예를 들어 페니실린은 곰팡이에서 나왔습니다. 따라서 이러한 펩타이드는 인간 건강에 사용할 수 있는 새로운 제제입니다. 특히 우리는 항균제 내성이 증가하는 종으로서 문제를 안고 있기 때문에 감염을 치료하는 새로운 방법을 찾아야 합니다.”
질량 분석법을 사용하면 과학자들은 매우 높은 정밀도로 분자 질량을 측정할 수 있습니다. 이 연구를 위해 UCL Chemistry의 연구원들은 탠덤 질량 분석기를 사용하여 펩타이드를 조각으로 나누고 이러한 조각의 질량을 측정하여 분자의 전체 구조를 결정했습니다. 이 접근법을 사용하여 그들은 샘플에서 많은 수의 펩타이드를 식별하고 서열을 분석했습니다.
공동 저자인 Kirsty Carew 박사(UCL 화학)는 “수백에서 수천 개의 분자를 병렬로 분석하는 능력은 지난 10년에야 나타났습니다. 이 접근법은 인간 건강 연구에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어 암세포를 정상 조직과 구별하는 것이지만 생물학적 연구의 다른 영역으로 점점 확장되고 있습니다.”라고 말했습니다.
인용: Phillip A. Jervis, Gonzalo M. Rose, Kieran A. Bates, Kirsty Carew, Aamina Murtza, Thomas Defentes, David Fire, Sam Edwards, Kevin Hopkins, Francois Leys, Francois Mau의 “숙주-병원체 공존과 관련된 항균성 펩타이드 방어의 초기 개발”. Jordyn-Morgan, Christina Nylander, Christopher 상사, Emily J. Skelly, Tam T. Bui, Donald Sheppard, Xavier A. Harrison, Johanna Rhodes, Benjamin Tapley, Jaime Bosch, Trenton W.J. Garner, Matthew S. Fisher 및 Alethea B. Tabor, 7월 16일. 자연의 화학생물학.
DOI: 10.1038/s41589-026-02254-6
이 연구는 영국 자연환경연구위원회(NERC)와 Leverhulme Trust의 자금 지원을 받았습니다.
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