초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
- 대장균 표면에 존재하는 curli protein은 curli A와 curli B domain으로 되어 있으며 이 중 curli A 도메인이 숙주동물세포 표면의 ECM protein 들 중 하나인 fibronectin (FN)과 높은 affinity로 결합한다. 따라서 본 과제에서는 curli A생산과 세균 부착능력간의 상관관계를 이해하기 위해 Scanning probe microscopy (SPM)을 이용해 부착능력, 세균표면 밀도, FN-Curli A 간의 결합 힘을 측정할 계획임. 이를 위

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
- 대장균 표면에 존재하는 curli protein은 curli A와 curli B domain으로 되어 있으며 이 중 curli A 도메인이 숙주동물세포 표면의 ECM protein 들 중 하나인 fibronectin (FN)과 높은 affinity로 결합한다. 따라서 본 과제에서는 curli A생산과 세균 부착능력간의 상관관계를 이해하기 위해 Scanning probe microscopy (SPM)을 이용해 부착능력, 세균표면 밀도, FN-Curli A 간의 결합 힘을 측정할 계획임. 이를 위해 Curli A를 overexpressing한 균주와 Curli A를 생산하지 못하는 균주를 이용하여 각 균주의 표면특성을 비교 분석함.
- 또한 Curli A를 과량으로 정제하여 Ni(II)-NTA (nitrotriloacetic acid) SAM (self-assembled monolayer)에 고정하고 AFM (atomic force spectroscopy) 의 Tip에 붙어 있는 PEG (polyethylene glycol) 말단에 FN를 bioconjugation을 통해 부착시킴. 이러한 configuration을 이용해 FN이 Curli A와 분자간 interaction 이 생기도록 AFM tip을 Curli A에 가깝게 접근 시킨 후 부착 및 탈착 시 일어나는 힘의 변화를 force-distance curve로 그려냄.

Abstract ▼

The specific objectives of the proposed work include: (1) characterization of the physical properties (electrical, adhesive force, etc) of appendage molecules extracted from pathogenic E. coli O157:H7 using biochemical tools as well as scanning probe microscope (SPM), (2) thereby elucidating the ro

The specific objectives of the proposed work include: (1) characterization of the physical properties (electrical, adhesive force, etc) of appendage molecules extracted from pathogenic E. coli O157:H7 using biochemical tools as well as scanning probe microscope (SPM), (2) thereby elucidating the role of theappendage molecules in bacterial attachment to the biotic and abiotic surfaces.
Curli proteins are found on the surface of E. coli consist of curli A and curli B domains. Curli A strongly binds fibronectin (FN), one of ECM (extracellular matrix) molecules in host cells due to the high affinity between the two molecules. To elucidate the role of curli A in bacterial attachment, curli-producing and curli-defective mutants will be obtained and their binding capability, topology, rigidity will be compared using AFM in various detecting modes. To measure the binding affinity between curli A and fibronection, curli A will be purified from curli A-overproducing strain and will be immobilized to Ni(II)-NTA (nitrotriloacetic acid) SAM (self-assembled monolayer) through well-known coordination chemistry. On the other hand, fibronectin will be immobilized to tips of AFM at the end of PEG through bioconjugation chemistry.
Once the two molecules are immobilized on their respective substrate the binding force between the molecules will be measured using force-extension methods. Using AFM and animal cells, it was prove that curli A contribute to thebacterial adhesion, while bacteria produce flagella-like protein and is able to stick to the surface in the absence of curli AThe results were published as a cover paper in Biophysical Journal. Through this international collaboration, we provide a new bioanalytical method for screening antibacterial compounds and the compounds can be used for the testing of their in vitro efficacy.
Collaboration and scientist exchange will be extended to other EC scientific groups who work on bacterial attachment.

목차 Contents

• 국가연구개발사업 최종보고서·요약서 ... 1
• 표지 ... 2
• 제출문 ... 4
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 제1장 연구개발과제의 개요(연구개발의 목적, 필요성 및 범위 등을 기술) ... 11
• 제2장 국내외 기술개발 현황(국내·외 관련분야에 대한 기술개발현황과 연구결과가 국내·외 기술개발현황에서 차지하는 위치 등을 기술) ... 12
• 제 1절 국내·외 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 12
• 제 2절 국내·외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과(이론적, 실험적 접근방법, 연구내용, 연구결과를 기술) ... 18
• 제 1절 이론적, 실험적 접근방법 ... 18
• 제 2절 연구내용 ... 19
• 제 3절 연구결과 ... 20
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도(연도별 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 및 관련분야의 기술발전에의 기여도 등을 기술) ... 22
• 제 1절 연차별 연구목표 ... 22
• 제 2절 연차별 세부연구목표 및 성과 달성도 ... 22
• 제 3절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 23
• 제5장 연구개발결과의 활용계획(추가연구의 필요성, 타연구에의 응용, 기업화 추진방안을 기술) ... 24
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 24
• 제7장 참고문헌 ... 25