초록 ▼

연구목표
본 연구에서는 최근에 새로운 항균제의 유망한 타겟으로 관심이 높아지고 있는, 세균의 지방산 생합성에 관여하고 있는 fabI 유전자를 내성균주로부터 클로닝하고, 효소를 대량 발현, 분리 정제하여 이를 이용하여 새로운 target-oriented screening system을 개발한다. 그리고 이 검색계를 사용하여 FabI를 저해하는 물질을 한국화학연구소의 화합물은행(chemical library) 및 국내 고유의 자원인 토양미생물, 자생생물로부터 스크리닝하여 선도화합물을 발굴한다. 그리고 이들에 대해 시험관내 항균력,

연구목표
본 연구에서는 최근에 새로운 항균제의 유망한 타겟으로 관심이 높아지고 있는, 세균의 지방산 생합성에 관여하고 있는 fabI 유전자를 내성균주로부터 클로닝하고, 효소를 대량 발현, 분리 정제하여 이를 이용하여 새로운 target-oriented screening system을 개발한다. 그리고 이 검색계를 사용하여 FabI를 저해하는 물질을 한국화학연구소의 화합물은행(chemical library) 및 국내 고유의 자원인 토양미생물, 자생생물로부터 스크리닝하여 선도화합물을 발굴한다. 그리고 이들에 대해 시험관내 항균력, 실험동물모델에서의 약효, 작용기전 및 내성 발현에 대한 연구를 수행하여, 우수한 약효와 실험동물에서 안전성이 입증된 신약 후보를 도출한다.
연구내용
1. 항생제의 새로운 타겟인 fabI 유전자를 S. aureus 6538p로부터 클로닝한다.
2. S. aureus의 FabI 효소를 대장균에서 대량 발현시키고, 순수 분리 정제한다.
3. FabI 효소를 저해하는 물질을 검색할 수 있는 새로운 검색계를 개발한다.
4. 새로운 검색계를 이용하여, 한국화학연구소의 화합물은행에서 확보하고 있는 약 30,000 종의 화합물과 토양미생물, 해양미생물, 자생동식물 등의 국내 고유의 생물자원을 스크리닝하여, 세균의 FabI를 저해하는 작용을 가진 새로운 항생물질을 발굴한다.
5. 새로운 FabI inhibitor를 분리 정제하고 화학구조를 결정한다.
6. 선도화합물에 대한 약효평가 및 작용기전 연구 - 검색계를 통해서 선발된 FabI inhibitor에 대해, 실제로 세균에 대한 시험관내 항균력과 실험동물모델에서의 항균력을 평가할 수 있는 약효 평가 시스템을 확립한다.
연구성과
1. fabI 유전자를 S. aureus 6538p로부터 클로닝하여, FabI를 대장균에서 대량 발현 및 순수 분리 정제하였다. 그리고 FabI 효소를 이용하여, FabI 저해제를 검색할 수 있는 새로운 검색계를 개발하였다.
2. 이 검색계를 이용하여, 원래 계획한 것보다 훨씬 많게, 한국화학연구원의 화합물은행에서 확보하고 있는 약 70,000 종의 화합물과 네델란드 Specs사의 화합물은행 3,700 여종 및 토양미생물 배양액 2,700 여종을 스크리닝하였다.
3 화합물은행으로부터 FabI에 대해 저해 효과가 우수한 약 14여개의 leadcompound를, Specs사의 화합물로부터는 4종의 lead compound를 발굴하였다. 토양미생물 배양액으로부터는 FabI inhibitor를 생산하는 균주를 4종 분리하였다.
4. 검색계를 통해서 선발된 수종의 FabI inhibitor에 대해, 세균에 대한 시험관내 항균력과 실험동물모델에서의 항균력을 평가하였다.
5. 구조-활성 상관관계에 대한 연구를 통해, 100여개의 새로운 유도체를 합성하였고, 이 중 몇 종은 선도화합물에 비해 FabI에 대한 저해 효과가 100 배 정도 개선되었다.

Abstract ▼

Purpose of Research
We will clone fabI gene involved in fatty acid synthesis from resistant bacteria and purify FabI enzyme in large scale and develop a new target-oriented screening system. New inhibitors of bacterial fatty acid synthase (FabI) will be screened from the original sources such as

Purpose of Research
We will clone fabI gene involved in fatty acid synthesis from resistant bacteria and purify FabI enzyme in large scale and develop a new target-oriented screening system. New inhibitors of bacterial fatty acid synthase (FabI) will be screened from the original sources such as soil bacteria, native plants, and Korea chemical bank by use of new screening system, and some lead compounds which have a potent inhibitory activity against FabI will be discovered. On these lead compounds, further studies such as in vitro antibacterial activity, in vivo efficacy against animal infection model, mode of action, resistance mechanism will be investigated.
Contents of Research
1. Cloning of fabI gene, a new target for new antibiotics, from S. aureus 6538p
2. Expression of FabI in E. coli and purification of FabI in large scale
3. Development of a new target-oriented screening system using FabI
4. Screening of new FabI inhibitors from chemical library and natural products
5. Purification of new FabI Inhibitor and determination of chemical structure
6. In vitro and in vivo efficacy studies of lead compounds
Effectiveness of Research
1. We cloned a fabI gene, a new target for new antibiotics, from S. aureus 6538p, and expressed recombinant FabI in E. coli.
2. We developed a new target-oriented screening system using FabI
3. We discovered 14 new lead compounds of FabI inhibitor from about 70,000 Korea Chemical Bank's compounds, and 4 lead compounds from 3,700 Specs's chemicals, and 4 bacerial strains which are producing FabI inhibitors from 2,700 culture broths of soil bacteria.
4. We performed in vitro and in vivo efficacy studies of lead compounds which shows potent inhibitory activity against FabI.
5. We synthesized about 100 new chemical derivatives from lead compounds, performed Structure-Activity Relationship(SAR) study.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...5
• 1. 국문요약문 ...5
• 2. 영문요약문 ...6
• Ⅲ. 연구내용 ...7
• 1. 서론 ...7
• 2. 연구방법 및 이론 ...12
• 3. 결과 및 고찰 ...14
• 4. 결론 ...20
• 5. 인용문헌 ...20