초록 ▼

최근 침윤성 진균 감염과 진균 페혈증이 면역 저하 환자들에게는 흔히 나타나고 있다. 이러한 진균 감염들은 환자 안에서 발생하기 때문에 감염의 조기 진단이 성공적인 치료를 위해서는 필수적인 요소라고 할 수 있다. 사람의 혈액 내에 존재하는 β-1,3-g1ucan은 진균 감염의 진단 표시로 사용 될 수 있을 것이다.
절지동물의 pro-phenoloxidase(pro-PO) 활성 캐스케이드 시스템은 진균의 세포벽 성분인 β-1,3-g1ucan 이나 박테리아의 세포벽 성분인 lipopolysaccharide(LPS)나 petidogl

최근 침윤성 진균 감염과 진균 페혈증이 면역 저하 환자들에게는 흔히 나타나고 있다. 이러한 진균 감염들은 환자 안에서 발생하기 때문에 감염의 조기 진단이 성공적인 치료를 위해서는 필수적인 요소라고 할 수 있다. 사람의 혈액 내에 존재하는 β-1,3-g1ucan은 진균 감염의 진단 표시로 사용 될 수 있을 것이다.
절지동물의 pro-phenoloxidase(pro-PO) 활성 캐스케이드 시스템은 진균의 세포벽 성분인 β-1,3-g1ucan 이나 박테리아의 세포벽 성분인 lipopolysaccharide(LPS)나 petidoglycan(PG) 등에 의해 활성화 되어지는 것이 알려져 있다. Pro-PO가 활성화 되는 동안에 불활성 상태의 proenzyrne(zyrnogen)이 특이적인 serine proteinases에 의해 활성화 형태의 phenoloxidase(PO)로 변환 되어진다. 또한, 미생물 세포벽 성분들의 인식 신호들은 프로테이즈 캐스케이드 반응에 의해 증폭되어 진다고 할 수 있다.
우리는 진균진단제 Fungi-Speed의 작용 메카니즘을 규명하기 위해서 Tenebrio molitor 유충의 체액에 존재하는 새로운 pro-PO 인자를 분리하여 pro-PO가 활성화 될 때 어떻게 변화 하는지를 규명하였다.
이미 찾아진 새로운 pro-PO 인자를 이용하여 위 단계의 β-1,3-g1ucan 인식 단백질을 curdlan-affinity 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제를 하는데 성공하였다. 이렇게 분리 되어진 Tenebrio molitor 유충에 존재하는 ß-1, 3-g1ucan 결합 단백질을 Tenebrio glucan binding protein(TGBP)라고 하였다.
만일 β-1,3-g1ucan에 의해 특이적인 pro-PO 활성 시스템이 LPS 와 PG 인식 시스템들로 부터 분리 될 수 있다면 면역 저하 환자들에서 진균 감염 여부를 확인 하는데 사용할 수 있을 것이다.
최근의 우리는 gel filtration 컬럼 크로마토그래피에 의해 딱정벌레로 알려진 Tenebrio molitor 유충으로부터 β-1,3-g1ucan 특이적인 pro-PO 용액을 분리하는데 성공하였다. 이 용액은 in vitro에서 특이적으로 β-1,3-g1ucan을 피코그램까지 인식 할 수 있었다. 그러나, LPS나 PG에 대해서 이 용액은 pro-PO systern을 활성화 시키지 못했다. 따라서, 대부분의 Candida, Mucor, cryptococcus 및 Aspergillus와 같은 병원성 진균류를 검출 할 수 있었다. 또한, 우리가 개발한 진단 키트는 테스트를 위해 지금 이용할 수도 있고 시장에 곧 출시 예정이다.
우리의 pro-PO systern를 가지고 β-1,3-g1ucan의 검출하는 것은 침윤성 진균 감염에 대해서 매우 특이적이고 감도가 높다. 그리고, 면역 저하 환자들이 더 빠른 치료를 받는데 도움이 되는 장점을 가지고 있다.

Abstract ▼

Recently invasive deep mycosis and fungal sepsis are becoming increasingly common because of the growing number of immuno-compromised hosts. Since these fungal infections occur in critically ill patients, rapid diagnosis of the infection is essential for further successful treatment. The existence o

Recently invasive deep mycosis and fungal sepsis are becoming increasingly common because of the growing number of immuno-compromised hosts. Since these fungal infections occur in critically ill patients, rapid diagnosis of the infection is essential for further successful treatment. The existence of β-1,3-glucan, a cell-wall component of fungus, in body fluids could be the diagnostic marker of fungal infection.
The pro-phenoloxidase (pro-PO) activation cascade system in arthropods can be activated by microbial cell wall components such as bacterial lipopolysaccharide (LPS) and peptidoglycan, fungal β-1,3-glucan. During pro-PO activation, the zymogen is converted to its active form, phenol oxidase (PO), by specific serine proteinases. Also, the recognition signals of microbial cell wall components can be amplified by proteolytic cascade reactions.
To elucidate fungal diagnostic kit, FungiSpeedt^TM, we confirm how to activate pro-PO factors(Tm-mas) on the purification and characterization in Tenebrio molitor hemolymph.
Since β-1,3-glucan reconition protein is the only protein in Tenebrio molitor hemolymph with strong affinity to curdlan and endows the pro-PO activating system in hemolymph with the ability to be triggered by β-1,3-glucan, it was purified that Tenebrio glucan binding protein(TGBP) with curdlan causes the triggreing of the pro-PO activation system in Tenebrio molitor hemolymph.
If the specific pro-PO activation system triggered by β-1,3-g1ucan can be separated from the LPS and peptidoglycan recognition systems, it would be useful for assessing fungal infections in immuno-compromised patients.
Recently, we succeeded in preparing a β-1,3-glucan specific pro-PO solution from Coleopteran Tenebrio molitor larvae by gel filtration column chromatography. This solution could specifically recognize picogram level of β-1,3-glucan, in vitro. However, either LPS or peptidoglycan did not activate the pro-PO system of this solution. Thus most of fungal pathogens such as Candida, Mucor, Cryptococcus and Aspergillus could be detected by this solution. Detection kits are now available for test and will be on the market soon.
Determination of β-1,3-glucan with our pro-PO system is highly sensitive and specific for invasive deep mycosis and therefore will benefit the immuno-compromised patients by allowing further rapid successful treatment.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 6
• Project Summery ... 7
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 9
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 9
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 13
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 56
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 59
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 63
• 6. 첨부서류 ... 65
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 66
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 68
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 69
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 70
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 89
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 90
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획 ... 92
• 7. 참고문헌 ... 93
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 98
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 100
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 101
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 102
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 121
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 122
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획 ... 123
• 7. 참고문헌 ... 124
• 제3세부연구개발과제 연구결과 ... 128
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 130
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 131
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 134
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 136
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 138
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획 ... 138
• 7. 참고문헌 ... 139
• 끝페이지 ... 142