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Streptomyces sp. M-20 균의 대사물에 의한 Streptococcus mutans의 Glucosyltransferase 활성 억제 효과
Inhibitory Effect of Metabolites isolated from Streptococcus mutas sp. M-20 on Glucosyltransferase Activity from Streptococcus mutans 원문보기

약학회지 = Yakhak hoeji, v.49 no.2, 2005년, pp.122 - 127  

김경자 (순천향대 자연과학대학 생명과학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Dental caries is one of the most common oral diseases in the world. Glucosyltransferase (Gtase) of Streptococcus mutans (S. mutans) plays an important role in the develo pment of dental caries. For the purpose to develop anti- caries, we examined the effect of metabolites isolated from Streptomyces ...

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제안 방법

  • 이 세포 현탁액을 초음파를 이용하여(sonic & materials ING, USA) cell을 깨고(Output watts 5, 30초씩, 6회), 원심분리 (8, 000 rpm, 20분, 4°C) 후 싱층액에 ammonium sulfate를 50%까지 포화시키면서 첨가하였다. 그리고 다시 원심분리 (8, 000 rpm, 20분, 4。0 하여 그 침전물을 동량의 완충액 A에 용 해 시킨 후 동일한 완충액 A로 2번 투석하였다. 그 후, DEAE- Sephacel column chromatography(용출액 : 완충액 A, 0—L0M NaCl gradient, 용출 속도 : 2.
  • 추출 후 EtOAc층을 수층과 분리하고, EtOAc 추출액에 Na2SO4< 넣어 여분의 수분을 제거한 후 감압 증류하여 EtOAc층을 농축하였다. EtOAc를 이용하여 1차적으로 분리한 물질을 chloroform : methanol=2 :1을 용출 용매로 silica gel column chromatography 하여 3개의 분획을 얻었다. 항균 활성이 높은 분획을 chloroform: methanol=20:1의 전개 용매로 silica gel preparative TLC 흐卜 여 각각의 다른 색을 나타내는 분획을 다시 EtOAc에 녹여 항균 활성 및 GTase 억제 활성을 조사하였다.
  • 대조군으로는 100"의 GTase 대신 100以의 완충액 B를 첨가한 것으로 나머지는 동일한 시약을 넣어 같이 반응시킨 것을 사용하였다. GTase 억제 활성도는 각 시료와 Glkse를 미리 반응시킨 후 GTase 활성도를 측정하였으며 대조군으로는 시료를 녹인 용매 ethyl acetatef- 시료 대신 사용하였다.
  • GTase 활성도&amp; 는 기질인 sucrose로부터 glucose가 글루칸 증 합체(glucan polymer: dextran)로 편입되어 생성한 치석의 양을 측정하여 얻었다. 정제된 Glase 100 나을 0.
  • 따라서 본 연구에서는 Streptomyces sp. M-20 균의 대사물을 추출 및 분획하고, 그 분획들의 S. 血에 대한 항균 활성과 S. 所誡ans의 GTase에 대한 저해 활성을 측정하여 충치 예방의 개발 가능성을 조사하였다.
  • 2에서 보는바 와 같이 색을 나타내는 분획 중 노란색 (MY-20)을 나타내는 분 획과 붉은 색(MR-20)을 나타내는 분획을 각각 EtOAcS. 다시 추출하여 여러 가지 발색 시약으로 특성을 조사하였다. Table I에 서 보는 바와 같이 MY-20은 Bial's reagent, phosphomolybdic acid(PMA)에서 발색 반응이 나타났다.
  • 5%로 접종하여 7일간 배양 (28°C, 120 rpm) 하여 보라색 상등액으로부터 다음과 같은 방법으로 대사물을 추출하였다. 대사물을 추출하기 위하여 filter paper(Whatman No. 4)를 이용하여 상등액과 세포을 분리하고, 상등액을 동량의 ethyl acetate(EtOAc)로 3회 추출하였다. 추출 후 EtOAc층을 수층과 분리하고, EtOAc 추출액에 Na2SO4< 넣어 여분의 수분을 제거한 후 감압 증류하여 EtOAc층을 농축하였다.
  • 몽골의 흙에서 분리된 균종를 동정하기 위하여 균주에서 분리한 chromosomal DNA를 16s rDNA primer를 이용하여 PCR 반응 후 ThKaRa Korea의 유전자 해석센터에 의뢰하여 DNA 염기서열을 분석하였다. 분석된 서열은 NCBI의 Blast search program을 이용하여 상동성을 조사한 결과 Streptomyces lincol*瓜is와 95%~96% 일치하였으며 Streptomyces sp.
  • PCR의 조건은 시작 denaturation 단계를 94°C에서 1분간 실시하였고, 94。。에서 1분, 51°C에서 1분, 72°C에서 1분씩 30 cycle 반응 후 마지므上 extention 단계는 72。0에서 7분간 더 실시하였다. 반응 후 0.8% agarose gel에 전기영동을 실시하여 분리된 PCR 산물을 Gel Extraction Kit(QIAquick®, Hilden, Germany)를 이용하여 설명서에 기재된 방법에 따라 gel로부터 추출하였다. 추출한 PCR 산 물을 agarose gel(1.
  • 분리 주인 M-20에서 분리된 chromosomal DNA를 PCR premix(AccuPower®PCR PreMix, Bioneer)kit를 이용하여 16s rDNA forward primer(5七AGAGTTTGATCCTGGCTCAG3, 20 pmol) 2 叫 16s rDNA reverse primer(5'-AAGGAGGTGAT- CCAGCCGCA-3', 20 pmol) 2 山, template 1 卩/, deionized water 15 B를 첨가하여 PCR을 실시하였다. PCR의 조건은 시작 denaturation 단계를 94°C에서 1분간 실시하였고, 94。。에서 1분, 51°C에서 1분, 72°C에서 1분씩 30 cycle 반응 후 마지므上 extention 단계는 72。0에서 7분간 더 실시하였다.
  • 5%)을 이용하여 추출 여부를 확인한 후 TaKaRa Korea의 유전자 해석센터에 의뢰하여 DNA 염기서열을 분석하였다. 분석된 서열은 NCBI의 Blast search program을 이용하여 상동성 조사를 실시하였다.
  • 01% thimerosal을 함유한 완충액 C에서 72시간 동안 배양한 후 1% periodic acid에서 2시간 동안 배양한 뒤, 15% acetic acid에서 2시간 동 안 세척하였다. 빛을 차단한 통에 Schiffs reagent를 적당량 첨가 후 겔을 4°C에서 2시간 반응시키고 10% acetic acid에서 탈색 시켜 관찰하였다.
  • A)으로 1회 washing 한 후, cell pellet의 무게와 동량의 완충액 A에 현탁하였다. 이 세포 현탁액을 초음파를 이용하여(sonic & materials ING, USA) cell을 깨고(Output watts 5, 30초씩, 6회), 원심분리 (8, 000 rpm, 20분, 4°C) 후 싱층액에 ammonium sulfate를 50%까지 포화시키면서 첨가하였다. 그리고 다시 원심분리 (8, 000 rpm, 20분, 4。0 하여 그 침전물을 동량의 완충액 A에 용 해 시킨 후 동일한 완충액 A로 2번 투석하였다.
  • 4)를 이용하여 상등액과 세포을 분리하고, 상등액을 동량의 ethyl acetate(EtOAc)로 3회 추출하였다. 추출 후 EtOAc층을 수층과 분리하고, EtOAc 추출액에 Na2SO4< 넣어 여분의 수분을 제거한 후 감압 증류하여 EtOAc층을 농축하였다. EtOAc를 이용하여 1차적으로 분리한 물질을 chloroform : methanol=2 :1을 용출 용매로 silica gel column chromatography 하여 3개의 분획을 얻었다.
  • 8% agarose gel에 전기영동을 실시하여 분리된 PCR 산물을 Gel Extraction Kit(QIAquick®, Hilden, Germany)를 이용하여 설명서에 기재된 방법에 따라 gel로부터 추출하였다. 추출한 PCR 산 물을 agarose gel(1.5%)을 이용하여 추출 여부를 확인한 후 TaKaRa Korea의 유전자 해석센터에 의뢰하여 DNA 염기서열을 분석하였다. 분석된 서열은 NCBI의 Blast search program을 이용하여 상동성 조사를 실시하였다.
  • EtOAc를 이용하여 1차적으로 분리한 물질을 chloroform : methanol=2 :1을 용출 용매로 silica gel column chromatography 하여 3개의 분획을 얻었다. 항균 활성이 높은 분획을 chloroform: methanol=20:1의 전개 용매로 silica gel preparative TLC 흐卜 여 각각의 다른 색을 나타내는 분획을 다시 EtOAc에 녹여 항균 활성 및 GTase 억제 활성을 조사하였다.

대상 데이터

  • 반응 후 생성된 불용성 glucan 을 분광 광도계로 550 nm에서 측정하였다. 대조군으로는 100"의 GTase 대신 100以의 완충액 B를 첨가한 것으로 나머지는 동일한 시약을 넣어 같이 반응시킨 것을 사용하였다. GTase 억제 활성도는 각 시료와 Glkse를 미리 반응시킨 후 GTase 활성도를 측정하였으며 대조군으로는 시료를 녹인 용매 ethyl acetatef- 시료 대신 사용하였다.
  • Sty어)tomyces sp. M-20 균은 본 실험실에서 몽골의 흙에서 분리한 균종으로 사용한 계대 배양을 위한 배지는 Tryptic Soy Broth(TSB)이며 대사물 생산에 사용된 배지는 0.5% glucose, 0.5% L-sodium glutamate, 0.25% iqHPQ와 0.05% MgSQ를 함유한 최소 배지 (PGI) 로 28°C에서 진탕 배양하였다.
  • (Detroit, USA)에서 구입하였다. PCR premix 및 DNA 분리용 시약은 Bioneer (Korea)에서 구입하였으며, Gel extraction kit는 QIAgen(Hilden, Germany)에서 구입하였다. 그 외 실험에 사용한 시약 및 용매류는 국내외에서 시판하는 특급 시약을 사용하였다.
  • 본 실험에 사용한 균주는 Streptococcus 冲成次(KCTC 3065) 이며 한국생명공학연구원 유전자은행 실에서 분양받아 1주에 한 번씩 계대배양 하였으며 배지는 Brain Heart Infusion(BHI) 을 사용하였다. Sty어)tomyces sp.

이론/모형

  • 각 시료의 항균 활성의 측정은 평판배지 디스크 확산법 25)을 사용하였다. 멸균된 円per Disc(직경 8 mm)에 50也의 각 시료를 흡수시킨 후, S.
  • 분리된 GEse의 전기영동은 6% SDS-PAGE를 이용하여 Laemmli 방법 23)으로 행하였으며 염색은 methanol-acetic acid- water(40:10:50, by volume)에 녹인 0.15%(w/v) Coomassie brilliant blue R-250를 이용하였으며, 탈색은 methanol-acetic acid-water(40:10:50, by volume) 용액을 이용하였다. Glased 활성 염색 24)을 위하여 SDS-PAGE 후 1% Triton x」00을 함유한 20 mM potassium phosphate buffer(pH 6.
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참고문헌 (30)

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