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NTIS 바로가기한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology, v.39 no.1, 2011년, pp.29 - 36
김수경 (부산대학교 약학대학 미생물학 연구실) , 김철진 , 윤제용 (서울대학교 화학생물공학부) , 이준희 (부산대학교 약학대학 미생물학 연구실)
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that causes various infections on urinary track, cornea, respiratory track, and burn wound site, and mainly relies on quorum sensing (QS) for its virulence. To control the infectivity of P. aeruginosa, we previously synthesized the structural analo...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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녹농균이란 무엇인가? | 그람음성 간균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 비뇨기, 각막, 호흡기, 화상부위 등에 광범위하게 감염하는 기회감염성 병원균으로, 병원성의 발현에 세균의 세포밀도 인식 기전인 쿼럼 센싱(quorum sensing)이 매우 중요하게 관여한다. 사전 연구에서 녹농균 감염력을 제어하기 위한 방법으로 쿼럼 센싱의 주 신호물질인 N-3-oxododecanoyl-HSL(3OC12-HSL)의 분자 구조가 변형된 물질들을 합성하여 쿼럼 센싱 억제물질로 사용하고자 하였으며, 그 중 두 개의 물질들(5b, 5f)이 대장균을 이용한 스크리닝을 통해 녹농균의 주요 쿼럼 센싱 수용체 단백질인 LasR의 활성을 억제할 수 있음을 확인하였었다. | |
실제 녹농균에서 5b, 5f가 쿼럼 센싱과 병독성을 억제할 수 있는지 분석한 결과는 무엇인가? | 본 연구에서는 이 물질들의 효과를 보다 면밀히 분석하기 위하여 실제 녹농균에서 이 물질들이 쿼럼 센싱과 병독성을 억제할 수 있는지 분석해 보았다. 대장균을 이용한 리포터 분석에서와는 달리, 5b와 5f 모두 녹농균에서 직접 처리하였을 때는 LasR의 활성에 영향을 주지 못하였다. 대신 이 물질들은 녹농균의 또다른 쿼럼 센싱 수용체 단백질인 QscR의 활성에 선택적으로 영향을 주었다. 흥미롭게도 이 물질들의 효과는 대장균에서 얻어진 결과와는 달랐으며 다소 복잡하였다. 두 물질 모두 낮은 농도 범위(<10 µM)에서 QscR의 활성을 증가시켰으며, 높은 농도의 5f(≈1 mM)는 QscR을 강하게 억제하였다. 두 물질 모두 중요한 병독인자인 프로테아제 활성에는 영향을 주지 않으면서도, 만성감염을 매개하는데 중요한 생물막의 형성은 의미있게 감소시켰다. 특히 5f는 생물막의 성숙단계 보다는 녹농균 세포의 초기 부착을 억제하였다. 이러한 결과들을 바탕으로, 5f의 경우 독성의 증가 없이 생물막 형성을 억제할 수 있는 물질로 응용이 가능하다고 제안한다. | |
쿼럼 센싱이란 무엇인가? | 이러한 병독인자들 중에는 감염시 주변 환경에 따라 특이적으로 발현되는 것들이 많기 때문에 여기에 관여하는 주변 환경 인지 및 병독인자 발현 조절 단백질들은 병원균의 병원성을 제어하기 위한 중요한 타겟으로 여겨져 왔으며, 이들의 활성을 억제, 교란, 조절 할 수 있는 물질들이 새로운 항생 전략의 일환으로 많이 연구되어 왔다[14]. 이 중 가장 많이 연구된 것이 세포밀도 인식 기전으로 처음 발견되어 이후 여러 세균에서 병독인자들의 발현, 생물막 형성, 운동성, 항생제 내성 등과 같은 병원성 발현에 매우 중요한 조절 기전으로 밝혀진 쿼럼 센싱(quorum sensing; QS)이다[30, 37, 38]. 다양한 병원균들에서 QS는 병원성을 제어하기 위한 좋은 타겟으로 여겨지고 있으며, 다양한 QS 억제 물질들이 광범위하게 탐색되어 왔다[3, 12, 17, 19, 25]. |
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