초록

중요 병원성 미생물인 vibrio와 salmenella의 quorum sensing에 의한 미생물의 유전자 발현 조절의 연구를 위해 각 미생물에서 quorum sensing에서 중요한 역할을 담당하는 유전자에 의해 조절 받는 target유전자를 동정하고 이들의 병원성 발현에 대한 관련성에 대해 연구하였다.

Abstract ▼

Pathogenic bacteria need to respond properly to host defense system via the suitable regulation of gene expression to evoke a disease in the host. The gene regulation by bacterial cell-to-cell signaling systems in response to cell-population density is called quorum sensing. To date, clinically sign

Pathogenic bacteria need to respond properly to host defense system via the suitable regulation of gene expression to evoke a disease in the host. The gene regulation by bacterial cell-to-cell signaling systems in response to cell-population density is called quorum sensing. To date, clinically significant antibiotic resistance has evolved against virtually every antibiotic developed. Control of pathogens by quorum sensing could be a new approach for new classes of antibiotics. Here, we demonstrated the involvement of quorum sensing in the regulation of virulence gene expression in Vibrio and Salmonella. We have identified and characterized novel target genes regulated by quorum sensing and their roles in the virulence expression.
In vibrio vulnificus, SmcR is regarded as an important regulator in quorum sensing. We performed genome-wide screening to find SmcR-regulated genes; vvpS was selected from this. The transcriptional start site of vvpS was determined and its expression was regulated by luxO, lrp, crp, and rpoS. We performed DNA microarray to find genes regulated by CtdR which is a Cyclo-(L-Phe-L-Pro) (cFP) signal transduction regulator and regulated by cFP. cFP-mediated positive regulators are involved in the control of genes related to the stringent response. Novel ORF responsible for the synthesis of cFP was identified and other genes regulated by cFP were screened through DNA microarray; the expression of ribosomal protein was regulated by cFP. Vibrio isolates were grouped according to their virulence and characterized for the specific genes which are expressed only or highly in the virulent isolates.

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...2
• SUMMARY...4
• CONTENTS...6
• 목차...8
• 제1장 연구개발과제의 개요...10
• 제1절 연구개발의 목표...10
• 1. 최종연구목표...10
• 2. 단계별 연구목표...10
• 제2절 연구개발의 필요성...10
• 1. 병원성 유전자들의 발현조절 현상...10
• 가. Global regulator and Quorum sensing...10
• (1) 병원균으로서 세균...10
• (2) Global regulator...10
• (3) 새로운 미생물 독성인자 조절기전으로서의 Quorum sensing...11
• 제2장 국내외 연구와 기술개발 현황...11
• 제1절 세포밀도인식 신호전달체계에 관한 연구...11
• 1. 세포밀도인식 유전자 발현 조절...11
• 가. Vibrio harveyi의 Quorum sensing-model...11
• 나. 살모넬라에서의 quorum sensing과 병원성 유전자 조절...12
• 다. cFP에 의한 유전자 조절 및 조절 메커니즘에 관한 연구...12
• 제2절 국내외 시장 현황 및 전망...12
• 1. 국내외 시장: 증가하는 감염 병원미생물 치료 항생제의 시장 규모...12
• 가. 세계항생제 시장...12
• 나. 국내 항생제 시장...12
• 2. 국내전망...13
• 3. 병원성 미생물 연구 시장...13
• 제3장 연구개발내용 및 결과...13
• 제1절 연차별 연구개발내용 및 결과...13
• 1. 1년차 연구내용 및 결과...13
• 가. 병원성 세균의 세포밀도인식 신호전달체계의 특성분석 및 조절 target 유전자들 동정...13
• 나. AI-2 관련 유전자들의 mutant에 의한 salmonella SPI 유전자발현영향 연구...14
• 다. Cyclo-(L-Phe-L-Pro)에 의해 발현 조절되는 V. vulnificus 유전자 탐색...18
• 2. 2년차 연구내용 및 결과...19
• 가. 세포밀도인식 조절자에 의하여 조절되는 유전자들의 cloning 및 특성 분석...19
• 나. 세포밀도인식 체계를 통한 병원성 유전자 조절 기작 규명 및 특징 분석...22
• 다. 패혈증 비브리오균의 신호물질인 cyclic(L-Phe-L-Pro), cFP에 의한 신호전달 체계...24
• 3. 3년차 연구내용 및 결과...29
• 가. 세포밀도 인식 조절 target 유전자 vvps의 발현 조절 기전 분석...29
• 나. luxS-mediated QS의 살모넬라 병원 조절 영향 및 유전자 분석...30
• 다. cFP 조절 인자의 기능 규명 및 조절 메커니즘 연구...32
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...36
• 제1절 목표달성도...36
• 1. 1년차 목표 달성도...36
• 2. 2년차 목표 달성도...36
• 3. 3년차 목표 달성도...37
• 제2절 관련분야에 기여도...37
• 제5장 연구개발결과의 성과와 활용계획...38
• 제1절 연구개발을 통해 파생된 성과...38
• 1. 연구개발성과의 응용잠재력 및 사업화시의 활용가능성...38
• 가. 기술적 응용잠재력...38
• 나. 사업화로서의 활용가능성...38
• 다. 연구개발성과의 산업.공공분야 파급효과...38
• 라. 관련분야 연구개발 인프라구축...39
• 제2절 향후 실용화 및 활용계획...39
• 1. 향후 실용화 방안...39
• 2. 활용계획...40
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...40
• 제7장 참고문헌...41