초록 ▼

연구의 목적 및 내용
세균은 성장을 하면서 자연적으로 OMVs를 분비한다. 이러한 OMVs를 이용한 다양한 연구가 진행중인데 본 연구자는 항생제 소모에 이러한 OMVs가 관여함을 확인하였고, 본 연구의 목적인 OMVs를 구성하는 단백질 중 어떠한 단백질이 항생제 소모에 관여함을 확인하고 이러한 조사를 바탕으로 항생제 소모를 막을 수 있는 물질을 개발하여 항생제 내성 세균의 극복을 위한 기반을 마련하고자 하였다. 이를 위하여 인위적으로 항생제 감수성 세균인 RC85 세균을 다재 항생제 내성 세균과 conjugation assay

연구의 목적 및 내용
세균은 성장을 하면서 자연적으로 OMVs를 분비한다. 이러한 OMVs를 이용한 다양한 연구가 진행중인데 본 연구자는 항생제 소모에 이러한 OMVs가 관여함을 확인하였고, 본 연구의 목적인 OMVs를 구성하는 단백질 중 어떠한 단백질이 항생제 소모에 관여함을 확인하고 이러한 조사를 바탕으로 항생제 소모를 막을 수 있는 물질을 개발하여 항생제 내성 세균의 극복을 위한 기반을 마련하고자 하였다. 이를 위하여 인위적으로 항생제 감수성 세균인 RC85 세균을 다재 항생제 내성 세균과 conjugation assay를 실시하여 RC85+ 세균을 개발하였다. 이 후 항생제 내성 부분을 제외하고는 같은 세균인 두 세균이 분비하는 OMVs의 단백질을 비교, 분석하여 항생제 소모에 관여하는 단백질을 질량분석기를 이용하여 조사하고자 하였다.
연구결과
1년차 연구 목표인 다재 항생제 내성 E. coli (RC85+)와 항생제 감수성 E. coli (RC85)가 분비하는 OMVs를 구성하는 단백질을 질량분석기를 이용하여 분석하였다. 그 결과 RC85+에서 특이하게 발현되는 단백질인 long-chain-fatty-acid-coA ligase, hypotherical protein, fimbrial protein prsG, PapG, dethiobiotin synthase, putative type III secretion system regulator, hth-type transcriptional regulator hdfr, acyl coenzyme A synthetase 등 9개의 단백질이 특이하게 발현되었고, 항생제 감수성 세균인 RC85의 경우 항생제의 작용에 필수적인 단백질인 Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with spectinomycin, Chain C, elongation factor complex ef-tuef-TS, Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with Kasugamycin, Chain I, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with gentamicin, Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with neomycin, Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E.coli in complex with ribosome recycling factor 등 7개의 단백질을 지니고 있음을 확인하였다.
연구결과의 활용계획
1년차 연구의 수행으로 다재 항생제 내성 세균이 분비하는 OMVs에서만 지니고 있는 단백질을 확인하여 항생제 소모에 대한 연구를 지속할 수 있는 방안을 마련할 수 있었다.
더욱이 항생제 감수성 세균이 분비하는 OMVs에서는 항생제가 작용할 수 있는 단백질을 지니고 있어서 항생제로 사멸될 수 있음을 확인하였다. 특히 항생제 감수성 세균이 conjugation assay의 수행으로 다재 항생제 내성 세균으로 변하였을 때 항생제가 작용할 수 있는 단백질이 발현되지 않음으로서 항생제가 작용되지 않음을 확인하였다. 이러한 연구 성과를 바탕으로 직접적으로 항생제의 내성에 관여하는 단백질을 밝힘으로서 항생제 내성 기전을 극복할 수 있는 방안을 마련할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼

Purpose&contents
Bacteria release naturally Outer Membrane Vesicles (OMVs) into extracellular milleu. In previous study, OMVs released from multi-drug resistant bacteria consume antibiotics which helps to survive antibiotic susceptible bacteria in antibiotic containing medium. Based on previous f

Purpose&contents
Bacteria release naturally Outer Membrane Vesicles (OMVs) into extracellular milleu. In previous study, OMVs released from multi-drug resistant bacteria consume antibiotics which helps to survive antibiotic susceptible bacteria in antibiotic containing medium. Based on previous findings, this study aims to investigate the proteomic contents of OMVs to find the proteins responsible for consuming antibiotics.
Result
The multi-drug resistant bacteria (RC85+) was developed by conjugating antibiotic susceptible bacteria (RC85) with multi-drug resistant bacteria (Salmonella enteritidis). The two bacteria, RC85 and RC85+ are same except the properties of antibiotic resistances. OMVs from both bacteria were investigated their proteomic compositions using mass spectrometry and these investigations were revealed that both OMVs were possessed specific proteins, respectively. OMVs released from RC85+ contained nine specific candiadate proteins such as long-chain-fatty-acid-coA ligase, hypotherical protein, fimbrial protein prsG, PapG, dethiobiotin synthase, putative type III secretion system regulator, hth-type transcriptional regulator hdfr, and acyl coenzyme A synthetase. Surprisingly, OMVs released from RC 85 were contained seven proteins that are crucial for the action of antibiotic to bacteria, such as Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with spectinomycin, Chain C, elongation factor complex ef-tuef-TS, Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with Kasugamycin, Chain I, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with gentamicin, Chain O, crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with neomycin, Chain O, and crystal structure of the bacterial ribosome from E. coli in complex with ribosome recycling factor.
Expected Contribution
These findings may guarantee the mechanism of antibiotic consuming of drug resistant bacteria. This study showd that OMVs released from drug resistant bacteria possessed special proteins compared to OMVs released from antibiotic susceptible bacteria. Especially, OMVs released from antibiotic susceptible bacteria were contained proteins which are crucial for the action of antibiotics, thus the antibiotic susceptible bacteria could be extinct by antibiotics. These findings may be revealed that the proteins are responsible for not only antibiotic consuming but also the action of antibiotics. It is believed that these findings may be guaranteed that the solutions for the multi drug resistant bacteria.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종보고서 양식 ... 1
• 목 차 ... 4
• 연구 계획 요약문 ... 5
• 연구 결과 요약문 ... 6
• 한글요약문 ... 6
• SUMMARY ... 7
• 연구내용 및 결과 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 18
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 19
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 20
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구 실적 ... 21
• 8. 참고 문헌 ... 22
• 9. 연구 성과 ... 22
• 10. 기타사항 ... 25
• 끝페이지 ... 26