초록 ▼

1. 연구 목표: Acinetobacter baumannii는 그람-음성 비발효성 세균으로, 1980년 이후부터 대형 병원을 중심으로 원내 감염의 중요 원인균이 되어 현재 원내 감염의 10% 이상을 차지하고 있음. 본 연구는 A. baumannii 내성균의 감염을 효율적으로 제어할 수 있는 치료법을 모색하고자, A. baumanni 바이오필름 발달 단계 특이적인 기질 구성 물질, 신호물질 및 조절 네트웍에 대한 총체적인 연구를 시행하고 그 결과를 분석하여 A. baumannii 바이오필름의 효율적인 제어 방법을 제시하고자 함.

1. 연구 목표: Acinetobacter baumannii는 그람-음성 비발효성 세균으로, 1980년 이후부터 대형 병원을 중심으로 원내 감염의 중요 원인균이 되어 현재 원내 감염의 10% 이상을 차지하고 있음. 본 연구는 A. baumannii 내성균의 감염을 효율적으로 제어할 수 있는 치료법을 모색하고자, A. baumanni 바이오필름 발달 단계 특이적인 기질 구성 물질, 신호물질 및 조절 네트웍에 대한 총체적인 연구를 시행하고 그 결과를 분석하여 A. baumannii 바이오필름의 효율적인 제어 방법을 제시하고자 함.
2. 연구 내용 및 결과
가. A. baumannii 바이오필름의 구조와 세포외 기질의 당분석, 지질분석, 단백체 분석 및 대사체 분석
(1) 당분석: 바이오필름 형성능력이 우수한 A. baumannii 1656-2는 가장 많은 다당류를 생성하였고 A. baumannii ATCC 19606과 P. aeruginosa PAO1은 유사한 다당류 생성능력을 보였음. 1656-2 균주는 아미노당인 글루코스아민과 글루코스의 함량이 높았고, 19606 균주는 갈락토스의 함량이 높은 특성, P. aeruginosa PAO1은 A. baumannii 균에서 생성되지 않은 람노스와 만노스가 특징적으로 검출되었음
(2) EPS의 지방산 분석: 1656-2 균주의 EPS에서 다양한 종류의 지방산이 검출되었음.
(3) EPS의 단백체 분석: 3회의 반복분석을 통하여 모두 규명된 단백질의 갯수는 539개이었고 이중 증가를 보이는 단백질은 112개이며 감소를 보이는 단백질은 121개였으며, outer membrane protein과 receptor가 바이오필름형성이 높은 균주인 A. baumannii 1656-2 균주에서 높은 ratio 를 보여주었으며 ribosomal protein은 감소를 보였음
(4) EPS의 대사체 분석: A. baumannii 1656-2 균주를 대상으로 바이오필름 형성과정에서 분비되는 대사물질의 총체적인 profiling을 위해 NMR-based metabolomic analysis를 실시한 결과, 바이오필름 배양과 planktonic 배양에 따라 세포내 및 세포외 대사체 profiling에 뚜렷한 차이가 있음이 확인되었음. 바이오필름 배양상태에서 acetates, pyruvate, succinate, UDP-glucose, AMP, glutamate, 및 lysine 등이 바이오필름 형성의 에너지 대사에 관여되어 있으며, 바이오필름 형성과정에서 N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc) / D-glucosamine (GlcNH2)의비(ratio)가 현저히 증가함을 규명하였음.
나. A. baumannii의 subtyping을 위한 ISAba1 바탕 Cut- Circular Ligation-PCR 개발
(1) ISAba1 보유 A. baumannii 균주의 새로운 subtyping 방법으로 CCL-PCR 방법 고안
(2) 임상분리 A. baumannii 23균주를 대상으로 CCL-PCR의 유용성을 기존의 PFGE와 비교하여 평가한 결과, CCL-PCR에 의한 유전적 clustering의 결과가 PFGE와 동일하였으므로 CCL-PCR 방법은 간단하고 신속한 A. baumannii 균주의 clustering analysis로 사용될 수 있음.
다. A. baumannii 균막 형성을 저해하는 화합물 검색
(1) 한국화합물은행의 대표 라이브러리에서 7,280종의 화합물을 대상으로 A. baumannii 균막 형성을 저해하는 화합물을 스크리닝하여 최종 9종의 화합물 선정하고, 9종의 화합물 중 195677과 195678의 항균작용과 균막제거효과를 측정하여 이들 화합물이 A. baumannii 특이적 항균제의 가능성이 있음을 확인함.
라. Pseudomonas aeruginosa 균막 저해 박테리오파지 발굴
(1) 바이오필름 관련 감염증의 대표적 원인균인 P. aeruginosa를 선택적으로 살해 가능한 신규박테리오파지를 발굴하여 그 작용 기전과 살균능력 및 바이오필름 제거능력을 규명함.
마. Enterobacter cloacae 병원균의 바이오필름 형성 기전 규명
(1) 병원에서 분리된 E. cloacae 균을 대상으로 curli fimbriae 구조유전자인 csgBA operon의 존재를 검색하고, csgA와 csgD mRNA 발현 양과 바이오필름 형성 정도의 상관관계를 밝혀 E. cloacae 균주의 바이오필름 형성능과 curli 발현의 상관성을 규명하였음. 이 결과는 병원에서 분리된 E. cloacae 임상균주를 대상으로 바이오필름 형성능과 curli 발현의 상관성을 최초로 규명한 것임.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구결과 요약문 ... 4
• II. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 8
• III. 연구성과 ... 9