Moraxella catarrhalis는 폐호흡을 통해 상기도에 감염되어 각종 폐질환 및 중이염, 기관지염, 축농증, 후두염 등을 일으키는 인간 병원균이다. 특히, 면역력이 약한 노인이나 유아, 폐 관련 기저질환을 가진 환자에게 치명적인 패혈증에 유발할 수 있어 최근 중요한 미생물로 인식되고 있다. M. catarrhalis는 에스터결합으로 연결된 뷰티레이트기를 선택적으로 절단하는 뷰티레이트 에스터레이즈를 특이적으로 발현한다고 알려져 있어 이와 선택적으로 반응하는 형광 ...
Moraxella catarrhalis는 폐호흡을 통해 상기도에 감염되어 각종 폐질환 및 중이염, 기관지염, 축농증, 후두염 등을 일으키는 인간 병원균이다. 특히, 면역력이 약한 노인이나 유아, 폐 관련 기저질환을 가진 환자에게 치명적인 패혈증에 유발할 수 있어 최근 중요한 미생물로 인식되고 있다. M. catarrhalis는 에스터결합으로 연결된 뷰티레이트기를 선택적으로 절단하는 뷰티레이트 에스터레이즈를 특이적으로 발현한다고 알려져 있어 이와 선택적으로 반응하는 형광 프로브 B-MC4를 개발하였다. B-MC4는 메조-에스터 그룹이 도입된 boron-dipyrromethene(BOIDPIY)로 묽은 용액에서 낮은 형광양자수율을 보이지만, 반응을 통해 메조-카르복실레이트 그룹으로 바뀌며 큰 형광 양자수율 증가를 보였다. B-MC4는 에스터레이즈와 매우 빠르고, 민감한 반응을 보였고, 우수한 선택성을 보였다. 이러한 B-MC4의 우수한 특징을 이용하여 M. catarrhalis 균의 정성적 분석 이외에도 색 변화를 통해 정량적 분석에도 응용할 수 있었다. 따라서 B-MC4가 M. catarrhalis를 빠르고 선택적인 탐지를 통해 미생물 실험, M. catarrhalis 관련 질환 진단에 이용할 수 있는 유용한 도구임을 증명하였다.시토크롬 P450 (cytochrome P450)은 헴 (heme)기를 보결 분자단으로 갖는 단백질로 약물 등 다양한 외인성 물질이나 스테로이드, 지질에 대해 산화적 대사 작용을 수행한다. 하지만 특정 화합물은 산화대사를 통해 반응성이 높은 중간체로 변화되어 단백질, DNA 등과 반응하여 세포독성이나 유전독성을 야기한다고 알려져 있어 발암기전에서의 시토크롬 P450의 역할이 주목받고 있다. 그 중에서도 CYP3A4는 많은 약물의 대사과정에 관여하고 높은 다형성 (polymorphism)으로 인해 개인의 약물에 대한 감수성 차이를 유발하기 때문에 CYP3A4의 활성도 관측을 위해 높은 민감도, 선택성, 세포 이미징을 통한 실시간 관측을 가능하게 하는 형광 프로브가 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 CYP3A4를 선택적으로 탐지하는 ‘turn-on’기반의 형광프로브 1a, 1b를 개발하였다. 특히 프로브 1a는 약 20분만에 모두 반응하여 900배에 달하는 형광 시그널의 증가와 CYP3A4에 대한 선택성을 보였다. 이렇게 개발한 프로브 1a, 1b를 통해 CYP3A4의 실시간 탐지에 응용가능성을 확인했다.
Moraxella catarrhalis는 폐호흡을 통해 상기도에 감염되어 각종 폐질환 및 중이염, 기관지염, 축농증, 후두염 등을 일으키는 인간 병원균이다. 특히, 면역력이 약한 노인이나 유아, 폐 관련 기저질환을 가진 환자에게 치명적인 패혈증에 유발할 수 있어 최근 중요한 미생물로 인식되고 있다. M. catarrhalis는 에스터결합으로 연결된 뷰티레이트기를 선택적으로 절단하는 뷰티레이트 에스터레이즈를 특이적으로 발현한다고 알려져 있어 이와 선택적으로 반응하는 형광 프로브 B-MC4를 개발하였다. B-MC4는 메조-에스터 그룹이 도입된 boron-dipyrromethene(BOIDPIY)로 묽은 용액에서 낮은 형광양자수율을 보이지만, 반응을 통해 메조-카르복실레이트 그룹으로 바뀌며 큰 형광 양자수율 증가를 보였다. B-MC4는 에스터레이즈와 매우 빠르고, 민감한 반응을 보였고, 우수한 선택성을 보였다. 이러한 B-MC4의 우수한 특징을 이용하여 M. catarrhalis 균의 정성적 분석 이외에도 색 변화를 통해 정량적 분석에도 응용할 수 있었다. 따라서 B-MC4가 M. catarrhalis를 빠르고 선택적인 탐지를 통해 미생물 실험, M. catarrhalis 관련 질환 진단에 이용할 수 있는 유용한 도구임을 증명하였다.시토크롬 P450 (cytochrome P450)은 헴 (heme)기를 보결 분자단으로 갖는 단백질로 약물 등 다양한 외인성 물질이나 스테로이드, 지질에 대해 산화적 대사 작용을 수행한다. 하지만 특정 화합물은 산화대사를 통해 반응성이 높은 중간체로 변화되어 단백질, DNA 등과 반응하여 세포독성이나 유전독성을 야기한다고 알려져 있어 발암기전에서의 시토크롬 P450의 역할이 주목받고 있다. 그 중에서도 CYP3A4는 많은 약물의 대사과정에 관여하고 높은 다형성 (polymorphism)으로 인해 개인의 약물에 대한 감수성 차이를 유발하기 때문에 CYP3A4의 활성도 관측을 위해 높은 민감도, 선택성, 세포 이미징을 통한 실시간 관측을 가능하게 하는 형광 프로브가 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 CYP3A4를 선택적으로 탐지하는 ‘turn-on’기반의 형광프로브 1a, 1b를 개발하였다. 특히 프로브 1a는 약 20분만에 모두 반응하여 900배에 달하는 형광 시그널의 증가와 CYP3A4에 대한 선택성을 보였다. 이렇게 개발한 프로브 1a, 1b를 통해 CYP3A4의 실시간 탐지에 응용가능성을 확인했다.
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