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- 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. 

▲ 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.

▲ 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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