스톤피시(Stonefish)의 독소에 예상치 못한 성분 포함
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2024-11-28 14:02:26
3분 읽기
- 스톤피시 독에 신경전달물질인 콜린, 아세틸콜린, 감마아미노부티르산(GABA) 포함돼
- 과거에는 당뇨병 환자가 혈당 수치를 낮추는 데 사용할 수 있는 Gila 도마뱀(Heloderma Suspecum)의 독성 타액에서 펩타이드 추출
- 약물 연구의 새로운 길 열려
Stonefish(Synanceiidae)는 세계에서 가장 독성이 강한 물고기 중 하나다. 이름에서 알 수 있듯이 물고기는 돌처럼 보이기 때문에 주변 환경과 하나가 되어 눈에 띄지 않게 매복할 수 있다. 이 위장(僞裝) 때문에 해변 방문객이 실수로 물고기를 밟는다. 밟은 후에야 등뼈에서 나오는 고통스러운 독을 알게 되는 것이다. 스톤피시는 홍해와 같은 일부 전형적인 휴양지에서 발견되기 때문에 이러한 만남은 양측이 원하는 것보다 더 자주 발생한다.
스톤피쉬가 독을 주입하면 해당 부위에 심한 통증이 발생하고, 이 통증은 주변 림프관으로 퍼져 피부가 붓고 붉어지는 현상을 일으킬 수 있다. 질병이 진행됨에 따라 독은 빠른 심장 박동, 폐부종, 경련, 호흡 및 심부전과 같은 생명을 위협하는 증상을 유발할 수도 있다.
독 칵테일 제조법의 흔적
스톤피시 독이 어떻게 파괴적인 효과를 발휘하는지, 그리고 그 제조법이 어떤 “성분”으로 구성되어 있는지는 부분적으로만 이해되고 있다. 주범은 베루코톡신(verrucotoxin), 스토누스톡신(stonustoxin) 등 다양한 단백질 함유 독소로 알려져 있지만, 기존 해독제를 개선하기 위해서는 좀 더 자세한 성분 목록이 필요할 것으로 보인다.
그러한 목록을 찾기 위해 호주 제임스 쿡 대학의 실비아 사기오모(Silvia Saggiomo)가 이끄는 연구자들은 이제 처음으로 스톤피쉬의 독 혼합물에 있는 작은 분자를 자세히 관찰했다. 이는 이전 분석에서 종종 무시됐지만 독성 영향과 관련이 있을 수도 있다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 핵자기공명분광법, 질량분석법 등 다양한 분석 기술을 사용했다.
입증된 놀라운 성분들
분석 결과, 스톤피시 독에는 이전에 한 번도 발견된 적이 없는 세 개의 작은 분자가 포함된 것으로 나타났다. 이들은 신경전달물질인 콜린, 아세틸콜린, 감마아미노부티르산(GABA)이다. 후자는 Saggiomo와 그의 동료들이 보고한 것처럼 처음으로 물고기의 독에서 발견되기도 했다. 이 신경전달물질은 거미의 독과 말벌의 독, 뱀의 독에서만 알려져 있다.
스톤피시(stonefish)의 독성 효과에서 GABA가 어떤 역할을 하는지는 아직 불분명하다. 그러나 실험용 쥐에게 신경전달물질을 주사하면 일시적인 심장 두근거림, 혈압 강하, 호흡 곤란이 발생하는데, 연구자들은 이것이 스톤피쉬 독이 인간에게 미치는 유사한 영향을 설명할 수 있다고 믿는다. 반면에 아세틸콜린은 라이온피시(Pterois volitans)의 독에서 이미 검출되었으며 국소적으로 혈관을 확장하고 통증을 증가시키는 것으로 의심된다.
약물 연구의 새로운 길
얻은 지식은 이제 영향을 받은 사람들을 위한 향상된 해독제를 개발하는 데 사용될 수 있다. 또한 그들은 훨씬 더 많은 가능성을 열어준다. “독의 특정 구성을 특성화하는 것은 약물 연구에서 독에서 추출된 활성 성분의 연구 및 개발에도 도움이 될 수 있다”고 Saggiomo는 설명했다. 예를 들어, 과거에는 당뇨병 환자가 혈당 수치를 낮추는 데 사용할 수 있는 Gila 도마뱀(Heloderma Suspecum)의 독성 타액에서 펩타이드를 얻었다.
(FEBS Open Bio, 2024; doi: 10.1002/2211-5463.13926)
출처: Wiley, FEBS Open Bio
- 스톤피시 독에 신경전달물질인 콜린, 아세틸콜린, 감마아미노부티르산(GABA) 포함돼
- 과거에는 당뇨병 환자가 혈당 수치를 낮추는 데 사용할 수 있는 Gila 도마뱀(Heloderma Suspecum)의 독성 타액에서 펩타이드 추출
- 약물 연구의 새로운 길 열려
스톤피시(Stonefish)의 독 해독
독소에 예상치 못한 성분 포함돼
가면을 벗은 독살자:
과학자들이 세계에서 가장 유독한 물고기인 스톤피시(stonefish)의 독에 있는 작은 분자를 처음으로 분석했다. 목욕하는 사람들은 실수로 해저에 사는 이 물고기의 등뼈를 밟았을 때 동물의 고통스러운 독에 접촉하게 된다. 이제 새로운 성분 분석을 통해 영향을 받은 사람들이 겪는 전형적인 증상 중 일부를 설명할 수 있다.
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| ▲ Stonefish 독에는 예상보다 많은 "성분"이 포함되어 있다. |
Stonefish(Synanceiidae)는 세계에서 가장 독성이 강한 물고기 중 하나다. 이름에서 알 수 있듯이 물고기는 돌처럼 보이기 때문에 주변 환경과 하나가 되어 눈에 띄지 않게 매복할 수 있다. 이 위장(僞裝) 때문에 해변 방문객이 실수로 물고기를 밟는다. 밟은 후에야 등뼈에서 나오는 고통스러운 독을 알게 되는 것이다. 스톤피시는 홍해와 같은 일부 전형적인 휴양지에서 발견되기 때문에 이러한 만남은 양측이 원하는 것보다 더 자주 발생한다.
스톤피쉬가 독을 주입하면 해당 부위에 심한 통증이 발생하고, 이 통증은 주변 림프관으로 퍼져 피부가 붓고 붉어지는 현상을 일으킬 수 있다. 질병이 진행됨에 따라 독은 빠른 심장 박동, 폐부종, 경련, 호흡 및 심부전과 같은 생명을 위협하는 증상을 유발할 수도 있다.
독 칵테일 제조법의 흔적
스톤피시 독이 어떻게 파괴적인 효과를 발휘하는지, 그리고 그 제조법이 어떤 “성분”으로 구성되어 있는지는 부분적으로만 이해되고 있다. 주범은 베루코톡신(verrucotoxin), 스토누스톡신(stonustoxin) 등 다양한 단백질 함유 독소로 알려져 있지만, 기존 해독제를 개선하기 위해서는 좀 더 자세한 성분 목록이 필요할 것으로 보인다.
그러한 목록을 찾기 위해 호주 제임스 쿡 대학의 실비아 사기오모(Silvia Saggiomo)가 이끄는 연구자들은 이제 처음으로 스톤피쉬의 독 혼합물에 있는 작은 분자를 자세히 관찰했다. 이는 이전 분석에서 종종 무시됐지만 독성 영향과 관련이 있을 수도 있다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 핵자기공명분광법, 질량분석법 등 다양한 분석 기술을 사용했다.
입증된 놀라운 성분들
분석 결과, 스톤피시 독에는 이전에 한 번도 발견된 적이 없는 세 개의 작은 분자가 포함된 것으로 나타났다. 이들은 신경전달물질인 콜린, 아세틸콜린, 감마아미노부티르산(GABA)이다. 후자는 Saggiomo와 그의 동료들이 보고한 것처럼 처음으로 물고기의 독에서 발견되기도 했다. 이 신경전달물질은 거미의 독과 말벌의 독, 뱀의 독에서만 알려져 있다.
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| ▲ 이름에서 알 수 있듯이 물고기는 돌처럼 보이기 때문에 주변 환경과 하나가 되어 눈에 띄지 않게 매복할 수 있다. (사진출처: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Synanceia_nana.JPG) |
스톤피시(stonefish)의 독성 효과에서 GABA가 어떤 역할을 하는지는 아직 불분명하다. 그러나 실험용 쥐에게 신경전달물질을 주사하면 일시적인 심장 두근거림, 혈압 강하, 호흡 곤란이 발생하는데, 연구자들은 이것이 스톤피쉬 독이 인간에게 미치는 유사한 영향을 설명할 수 있다고 믿는다. 반면에 아세틸콜린은 라이온피시(Pterois volitans)의 독에서 이미 검출되었으며 국소적으로 혈관을 확장하고 통증을 증가시키는 것으로 의심된다.
약물 연구의 새로운 길
얻은 지식은 이제 영향을 받은 사람들을 위한 향상된 해독제를 개발하는 데 사용될 수 있다. 또한 그들은 훨씬 더 많은 가능성을 열어준다. “독의 특정 구성을 특성화하는 것은 약물 연구에서 독에서 추출된 활성 성분의 연구 및 개발에도 도움이 될 수 있다”고 Saggiomo는 설명했다. 예를 들어, 과거에는 당뇨병 환자가 혈당 수치를 낮추는 데 사용할 수 있는 Gila 도마뱀(Heloderma Suspecum)의 독성 타액에서 펩타이드를 얻었다.
(FEBS Open Bio, 2024; doi: 10.1002/2211-5463.13926)
출처: Wiley, FEBS Open Bio
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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