생명공학의 발전과 수많은 의약품에도 불구하고 세균의 감염질환, 고령화, 장기이식의 보편화, 화학요법제의 남용 등의 원인으로 인해 새로운 고도내성세균 (super bug) 들이 계속 등장하고 있다. 매년 새로운 항생제들이 지속적으로 개발됨에도 불구하고, 내성세균에 의한 감염 증은 계속 증가하고 있으며 더구나 최근에는 여러 항균제에 대해 동시에 내성을 갖는 다제약제 내성균주 (multi-drug resistant super bug) 들이 출현하고 있어 인류의 건강에 큰 위협이 되고 있다. 최근의 항생제 연구 동향은 genome 이 완전 해독된 주요 세균으로부터 필수적인 유전자 타겟을 comparative genomics 정보를 이용해서 선발하고, 이로부터 개발된 새로운 target-oriented 스크리닝 시스템을 이용해서 새로운 화학구조와 새로운 작용기전을 가진 항생제를 개발하는 것이 주류를 이루고 있다.Peptide deformylase (PDF) 는 세균 (eubacteria) 에만 존재하며 또한 세균의 생장에 필수적이기 때문에 새로운 항생물질의 개발을 위한 좋은 target 이 될 수 있음이 알려지면서 최근 이에 대한 연구가 세계 각국에서 이제 막 시작되고 있다. 원핵세포에서의 모든 polypeptide 는 N-말단에 N-formylmethionine 을 갖는데, 이는 세균에서 단백질 생합성이 시작될 때 formyl-mehionyl-tRNA 을 사용하기 때문이다. Peptide 가 합성되는 동안 formyl group 은 PDF 에 의해 제거되어야 하는데 만약, 세균에서 peptide 합성 중, deformylation 이 일어나지 않으면 단백질이 maturation 될 수 없기 때문에 세균은 정상적으로 성장할 수 없게 된다. PDF 는 기존의 항생제 target 과 전혀 다른 새로운 것이며 그리고 PDF 효소 저해제로서 지금까지 임상에 사용되고 있는 항생제는 지금까지 전혀 없기 때문에 새로운 저해물질이 발굴되면 신규 성이 있는 신약후보로서의 가능성이 매우 높다. 또 진핵세포에는 이 효소가 전혀 존재하지 않기 때문에 세균에 대한 선택 성이 매우 높다.본 실험에서는 미생물배양액에서 세균의 PDF 을 저해하는 물질과 MRSA 균에 항균활성을 나타내는 물질을 탐색하던 중 강한 PDF 저해활성을 나타내는 Bacillus subtilis AT29 와 항균활성을 갖고 있는 Bionectra byssicola F120 을 선발하여 활성성분검색을 행하였다. 그 결과 B. subtilis AT29 에서 1개의 macrolactin 계열의 새로운 화합물을 분리하여 macrolactin N 이라고 명명하였고 Bionectra byssicola F120배양액에서는 epidithiodioxopiperazine 골격을 갖춘 verticillin D와 3개의 새로운 화합물을 분리하여 각각 bionectin A, B 와 C라고 명명하였다.Macrolactin N은 S. aureus 의 PDF효소에 강한 저해활성(IC50, 7.5 μM) 을 나타내었고, 기질 f-MAS 에 대하여 competitive 저해방식을 보였고 K_(i) 와 K_(m) 값은 각각 2.16 × 10^(-6), 1.8 × 10^(-4) M 이였다. 또한 Macrolactin N 화합물은 E. coli KCTC 1824, S. aureus RN4220와 B. subtilis KCTC 1021 등 세균에 항균활성을 나타내었다.Bionectins A-C 화합물은 S. aureus 의 PDF를 강하게 저해하였는데 그 IC_(50) 값은 1.21 ± 0.29, 10.12 ± 0.38 과 1.62 ± 0.09 μM 이였다. Dimer 골격인 verticillin D는 MRSA 와 QRSA 균에 강한 저해활성 (MIC, 3-10 μg/ml)을 나타내었고, monomeric epidithiodioxopiperazine 골격에 disulfide bridge 을 갖고 있는 bionectin A와 bionectin B는 MRSA와 QRSA 세균에 강한 저해활성(MIC, 10-30 μg/mL)을 보이는 반면 disulfide bridge가 없는 bionectin C 는 100 μg /mL 에서도 항균활성이 없었다. 이러한 결과로부터 bionectin 화합물의 항균활성은 epidithiodioxopiperazine moiety 에 존재하는 disulfide bridge 때문임을 알 수 있었다.