데이터 바이오 기업 인실리코젠은 충북대학교 생물학과 조성진 교수(교신저자) 연구팀과의 공동연구를 통해 다제내성균을 타깃으로 하는 신규 항균 펩타이드를 성공적으로 발굴했다고 밝혔다.

해당 연구 성과는 다학제 화학분야 최상위 학술지인 ‘Advanced Science(IF 14.3, JCR Materials Science 분야 상위 4.6%)’지 12권 10호에 지난 3월 13일자에 게재됐으며 Frontispiece cover(표지)에도 선정됐다. 또한 생물학연구정보센터(Biological Research Information Center, BRIC)의 '한국을 빛내는 사람들'에도 선정됐다. (Cho et al., 2025).

▎Advanced Science 12권 10호

이번 연구는 국산 약용 참거머리(Hirudo nipponia)의 전사체로부터 수만 건의 후보를 도출한 뒤, 인실리코젠의 고도화된 AI 기반 예측 기술을 적용해 항균 활성이 높은 핵심 펩타이드를 선별하는 방식으로 이뤄졌다.

이번에 개발된 펩타이드 예측 모델은 약 20개의 아미노산 서열로부터 200개 이상의 생화학적·물리적 특성을 정량화하고, 머신러닝 기반 알고리즘을 통해 항균성과 비항균성을 분류한다. 특히 LightGBM, CatBoost, XGBoost 등 총 7종의 AI 알고리즘을 결합하여 90.6%의 예측 정확도를 구현했다.

기존 실험 중심의 방식에 비해 본 기술은 효능 가능성이 높은 후보물질을 빠르게 선별함으로써 연구의 속도와 효율성을 획기적으로 향상시켰다. 실제 예측된 펩타이드는 Acinetobacter baumannii 등 주요 다제내성 그람음성균에 대해 우수한 항균 활성을 나타냈다.

인실리코젠 연구소장 신윤희 박사는 “이번 연구는 AI 기술이 생명과학 현장에 실제로 적용되어 실질적인 성과를 창출할 수 있음을 입증한 사례”라며, “향후에도 축적된 생물학적 데이터와 기술력을 바탕으로 펩타이드를 포함한 신약 후보물질 탐색 및 개발을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

▎(좌)최남우 대표 (우)조성진 교수

한편, 해당 연구를 주도한 조성진 교수는 “한국산 약용 거머리에서 AI-기반 펩타이드 스크리닝 기술을 통해 한국산 거머리 전사체에서 신규 천연 항균 펩타이드를 이용하여 내성균 치료제 개발 가능성을 신속하게 제시할 수 있는 독창적인 연구”라며 “향후 다양한 동물에서 신규 항생제 개발 및 다제 내성균 연구에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 공동 연구의 의의를 밝혔다.