초록 ▼

□ 본 연구진은 녹농균 엘라스타제 억제물질을 발굴하기 위해 β -galactodidase의 활성을 이용하여 promoter의 활성을 측정하는 high-throughput assay 방법으로 3만여종의 small molecle과 2320종의 FDA-approved drugs (MicroSource Discovery Systems, Inc.)을 스크리닝하여 총 3종의 화합물을 발굴함. 이 중 pentetic acid (DTPA)의 경우 자기공명영상촬여때 조영제로 사용하는 농도에도 녹농균 엘라스타제가 효과적으로 억제되었다. 또한 pent

□ 본 연구진은 녹농균 엘라스타제 억제물질을 발굴하기 위해 β -galactodidase의 활성을 이용하여 promoter의 활성을 측정하는 high-throughput assay 방법으로 3만여종의 small molecle과 2320종의 FDA-approved drugs (MicroSource Discovery Systems, Inc.)을 스크리닝하여 총 3종의 화합물을 발굴함. 이 중 pentetic acid (DTPA)의 경우 자기공명영상촬여때 조영제로 사용하는 농도에도 녹농균 엘라스타제가 효과적으로 억제되었다. 또한 pentetic acidfmf 투여할 경우 녹농균에 의하 호흡기 감염 증세가 elastase를 만들어내지 못하는 LasB mutant처럼 PAO-1에 대한 호흡기염증 반응이 사라짐을 확인하였다. 연구진은 본 결과를 정리하여 용도특허를 출원하였고, 논문(Antimicrobial Agents and Chemotherapy #03063-14)을 투고하였음.
□ 호흡기 상피세포가 분비하는 점액물질은 항생물질을 포함하고 있으며, 대부 분의 세균은 상호 작용 중에 viability를 잃어버리지만 녹농균은 호흡기의 일차 방어막인 airway mucus secretion (AMS)에 포함된 항생물질에 저항 을 보이며, 오히려, AMS를 이용해 성장할 수 있음을 보여줌. 저자들은 microarray data를 바탕으로 transposon mutant를 만들어 AMS와 접촉시 증가하는 녹농균 유전자 중 저항성의 원인이 되는 유전자를 검색하였음. 그 결과 PA4834 유전자가 결핍된 녹농균 mutant는 AMS와의 상호 작용에 viability를 잃어버리게 됨을 확인함. 이 후 기전 연구를 통해 PA4834 유전자는 녹농균이 호흡기 감염을 확립하기 위해 필수불가결한 iron 획득 기작에 관여하고 있는 것으로 판단되며 식물뿌리에서 철을 흡수하는 것으로 알려진 nicotianamine이 녹농균에서도 중요한 역할을 하며 PA4834가 생성에 관여함을 확인함. 이 연구결과는 향후 PA4834를 조작을 통해 철의 흡수를 방해할 경우 녹농균 치료제의 개발로 이어질 수 있음을 시사함. 연구진은 본 결과를 정리하여 특허를 출원하였고, 논문은 Journal of clincal investigation에 투고를 준비하고 있음.

Abstract ▼

I. Objectives and Importance of the Study
To optimize a novel inhibitor of Pseudomonas aeruginosa elastase which is invented through the drug repositioning screening and to confirm this antipseudomonal effects in vivo on animal models of airway disease and patients infected with P.aeruginosa
I

I. Objectives and Importance of the Study
To optimize a novel inhibitor of Pseudomonas aeruginosa elastase which is invented through the drug repositioning screening and to confirm this antipseudomonal effects in vivo on animal models of airway disease and patients infected with P.aeruginosa
II. Substance and scope of the Study
? Verifying antipseudomonal effects with the inhibitor of P.aeruginosa elastase in the animal models of airway disease and the cultured cells.
? Developing of biomakers which predict presence and degree of P.aeruginosa infection
? Verifying the effects of the inhibitor on patients infected with P.aeruginosa in vivo
? Establishing an evaluation system and checking the validity for the degree of effects of the inhibitor
? Analyzing a pathophysiology of the candidate list
? Executing a 3D structural analyze of the inhibitor of P.aeruginosa elastase
? Facillitating bioefficacy evaluation of the candidate list through adjusting characteristics
? Optimization of the candidate list
III. Results of the Study
□ Detection of a novel inhibitor of Pseudomonas aeruginosa elastase and Confirmation of bioefficacy Using high-throughput β -galactodidase assay to detect the activity of the promoter, we have screened 2320 species of FAD-approved drugs additionally and identified a pentetic acid. We confirmed that the pentetic acid released symptoms of the acute respiratory infection in the animal models infected with P.aeruginosa.
□ Detection of a novel drug target (PA 4834) to develope the inhibitor of P.aeruginosa Unlike other pathogens, P.aeruginosa have resistance to the mucosa of human airway. We make sure the genes which were changed when P.aeruginosa contacted with human upper airway mucosa. Then we made the mutant P.aeruginosa and detected the essential genes for the mucosa resistance of P.aeruginosa. The results are that PA4834 is essential for the mucosa resistance and the mutant of P.aeruginosa with removal of the gene loses the resistance to the mucosa of airway. The gene is related to products of siderphore which play a role of iron absorption in the plant 'Nicotianamine'. If this gene could be inhibited, we suppose that we could eliminate the P.aeruginosa effectively.
IV. Proposal of use from the study
□ Optimization of the inhibitor of the elastase & Verification the clinical study of it
? Analyzing the pathophysiology of the inhibitor 'Pentetic acid'
? Improving the efficacy of the inhibitor through adjusting the structural changes of the pentetic acid

목차 Contents

• 1. 표지 ... 1
• 2. 제출문 ... 2
• 3. 보고서 요약서 ... 3
• 4. 요약문(한글) ... 4
• 5. 요약문(영문) ... 5
• 6.1 총괄연구개발과제의 연구성과 실적 및 향후 계획 ... 6
• 6.2 연구성과 유형별 세부 내역 ... 7
• 6.2.1 연구논문 ... 7
• 6.2.2 지적재산권 ... 7
• 6.2.15 국제협력기반 ... 7
• 7. 참여연구원 현황표 ... 8
• II. 총괄연구과제 연구결과 ... 9
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 10
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 14
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 28
• 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 30
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 31
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 32
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 33
• III.제1세부과제연구결과 ... 34
• 1. 연구개발과제의 목표 ... 35
• 2. 연구개발과제의 추진체계 ... 46
• 3. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 47
• 4. 참고문헌 ... 55
• IV.제2세부과제연구결과 ... 56
• 1. 연구개발과제의 목표 ... 57
• 2. 연구개발과제의 추진체계 ... 57
• 3. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 58
• IV.제3 세부과제연구결과 ... 62
• 1. 연구개발과제의 목표 ... 63
• 2. 연구개발과제의 추진체계 ... 67
• 3. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 67
• 4. 참고문헌 ... 75
• ○. 실적증빙자료 및 첨부서류 목차 ... 77
• 2. 실적 증빙자료 ... 78
• 끝페이지 ... 100