초록 ▼

연구의 목적 및 내용
• 본 연구는 병원성 세균으로 중요성이 한층 더 증대되고 있는 녹농균의 (i) 혐기 배양조건에서 유도되는 생리학적, 병인론적 특성의 변화를 밝히고, (ii) 녹농균이 호흡기로 침투하는 과정에서 만나는 점액 분비물질과의 상호 작용을 이해하여 녹농균의 호흡기 감염 기작을 통합적으로 조명하는 것을 최종 목표로 함.
연구결과
[혐기 조건에서 녹농균의 QS 양상 분석]
1. 혐기 조건에서 배양되는 경우, 녹농균의 QS 기작이 잘 작동하지 않음을 밝혀냄.
Autoinducer의 생산량이 감소하며

연구의 목적 및 내용
• 본 연구는 병원성 세균으로 중요성이 한층 더 증대되고 있는 녹농균의 (i) 혐기 배양조건에서 유도되는 생리학적, 병인론적 특성의 변화를 밝히고, (ii) 녹농균이 호흡기로 침투하는 과정에서 만나는 점액 분비물질과의 상호 작용을 이해하여 녹농균의 호흡기 감염 기작을 통합적으로 조명하는 것을 최종 목표로 함.
연구결과
[혐기 조건에서 녹농균의 QS 양상 분석]
1. 혐기 조건에서 배양되는 경우, 녹농균의 QS 기작이 잘 작동하지 않음을 밝혀냄.
Autoinducer의 생산량이 감소하며, QS에 의해 조절되는 elastase의 생산이 혐기 배양 조건에서는 발 이루어지지 않음을 밝혀내었음.
2. Pentetic acid에 의해 elastase의 생산이 억제되며, 따라서 녹농균의 병원성을 약화시킬 수 있음을 밝혀냄. Pentetic acid는 녹농균 감염의 제어를 위한 항생제 비의존성 치료의 한 방법으로 이용될 수 있음을 보고함 (논문 심사 중, AAC journal).
[혐기 호흡 시 유도되는 cell elongation의 분자 기작 이해 및 cell elongation이 바이오필름 형성에 미치는 영향 조사]
1. 혐기 조건에서 nitrate respiration을 통해 배양되는 경우 발생하는 cell elongation 현상의 분자 기작을 명확히 밝혀 내었음 (IAI 논문, 2012년 2월).
2. 또한, cell elongation이 발생하는 경우에 biofilm 형성이 증가함을 밝혀내었음.
3. IAI 논문은 Global Medical Discovery에 소개되었음.
[Normal Human Nasal Epithelial (NHNE) cells 및 Airway trachea tissue로부터 분비되는 secretion과 녹농균의 상호작용 분석]
1. 호흡기 상피세포의 primary culture를 통해, airway mucus secretion(AMS)을 확보하였으며, AMS과 녹농균의 상호작용 과정 중에 녹농균이 높은 생존력을 보임을 확인하였음.
2. ASM과 상호 작용 과정 중에 viability를 잃어버리는 녹농균 PA4834 mutant를 동정하였고, 동일 mutant의 in vivo infectivity도 감소하였음을 확인하였음.
3. PA4834는 기존에 보고되지 않은 새로운 siderophore물질을 생산 분비하는데 관여함을 밝혀내었음 (심사 중)
연구결과의 활용계획
• 본 과제의 수행을 통해 최근 들어 중요성이 강조되고 있는 의학 미생물학, 분자 미생물학 및 세균-숙주 상호작용 연구 분야에 국제 수준의 경쟁력을 확보할 수 있을 것임.
• 호흡기 상피세포와 녹농균의 상호작용의 이해를 통해, 왜 유독 녹농균이 호흡기 감염을 잘 일으킬 수 있는지에 대한 명확한 이해가 가능할 것임.

Abstract ▼

Purpose&contents
• The goal of this study is to (i) understand the virulence-associated physiological and pathogenic features of P. aeruginosa under anaerobic condition and (ii) provide a better insight into how P. aeruginosa interacts with airway surface fluids secreted by nasal epithelium and t

Purpose&contents
• The goal of this study is to (i) understand the virulence-associated physiological and pathogenic features of P. aeruginosa under anaerobic condition and (ii) provide a better insight into how P. aeruginosa interacts with airway surface fluids secreted by nasal epithelium and trachea tissue.
Result
Result I. How is P. aeruginosa quorum sensing (QS) regulated under anaerobic growth condition, compared to when it grows aerobically?
• Mechanisms that positively regulate QS are not activated under anaerobic growth condition. Levels of autoinducers produced under such condition are significantly lower than those of aerobically produced autoinducers.
• Pentetic acid was identified to suppress the production of elastase, a major virulence determinant of P. aeruginosa.
• Pentetic acid is clinically used as a contrasting agent for diagnostic imaging. Thus, pentetic acid can be applied to new indications that antagonize the virulence potential of P. aeruginosa.
Result II. What is the molecular basis of vitamin B12-induced suppression of cell elongation and biofilm formation?
• We clearly uncoverd the molecular basis of why anaerobic respiration stimulates cell elongation.
• The effect of cell elongation on biofilm formation was further verified.
• The paper published in IAI was featured as a paper with new direction in Global Medical Discovery.
Result III. Understanding the mode of interaction between P. aeruginosa and secretions of Normal Human Nasal Epithelial (NHNE) cells and airway trachea tissue
• P. aeruginosa exhibited exceptionally high resistant to airway mucus secretion.
• A mutant of PA4834 gene turned out to be sensitive to the identical treatment suggesting a previously undescribed role of PA4834 gene product.
• PA4834 operon is presumed to be involved in production and secretion of a new class of siderophore molecule.
Expected Contribution
• This study will broaden our understanding of (i) the virulence mechanisms of P.aeruginosa under the airway-specific condition and (ii) the mode of interaction with host airway secretions.
• Identification of the molecule with anti-pseudomonas activity in the NHNE cell secretion will help us design a new treatment strategy for airway infection.

목차 Contents

• 핵심연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 21
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 22
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 22
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 23
• 8. 연구성과 ... 24
• 끝페이지 ... 39