진균은 자연 환경 속에서 경쟁 미생물, 식물, 온도 변화 등의 외부 스트레스를 극복하기 위해서 이차대사산물을 만들어낸다. 이러한 진균의 이차대사산물은 생리활성을 지닐 가능성이 높아 의약품 개발의 중요한 원천이 된다. 이차대사산물의 생산에 관여하는 생합성 유전자는 다양한 외부 요인이 존재하는 자연 환경에서는 충분히 발현이 되지만, 스트레스가 적은 일반적인 연구실 배양 환경에서는 상대적으로 발현이 되지 않는다. 이는 현재까지의 배양 중심 성분-연구로 밝혀진 것보다 더 많은 이차대사산물이 미발견 상태로 남아있음을 의미한다.
본 연구에서는 식물 유래 스테로이드인 β-sitosterol을 화학적 유도인자로써 Penicillium속 진균에 처리하여 cryptic 생합성 유전자의 발현을 유도, 새로운 생리활성물질을 발굴하고자 하였다. 34 종의 Penicillium속 진균에 β-sitosterol을 처리한 후 대사체의 변화를 LC-MS/MS 분석을 통하여 관찰하였다. 이 중 P. digitatum이 확연한 대사체의 변화를 보였으며, β-sitosterol에 의해 생합성이 유도된 물질들이 비슷한 구조를 가짐을 확인하였다. 유도된 물질들을 표적으로 하여 분리 정제를 진행하여 총 5 개의 quinazoline indole alkaloids (1-5)를 분리하였다. 이 중 15-dimethyl-2-epi-fumiquinazoline A imine hydrate (2)는 자연 상태의 진균에서 최초로 분리된 물질이며, aspertoryadin K (3)는 신규 구조의 화합물이다.
이를 통하여 화학적 유도인자로써 β-sitosterol의 사용이 생합성을 유도하여 신규 물질 발굴에 유용함을 확인하였다. 특히, quinazoline indole alkaloid는 다양한 생리활성이 보고 되어 있어, 후속 연구를 통해 유용한 생리활성을 발견할 수 있을 것으로 기대한다.