초록 ▼

전 세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성균주로 인해 사료첨가용 항생제의 사용이 금지됨에 따라 이의 대체물질 개발이 시급하다. 생체방어펩타이드는 고부가 기능성 펩타이드로 차세대 항생제로 주목받고 있지만 높은 생산비용과 낮은 생체내 안정성, 비특이적 작용 등으로 인해 상용화에 많은 제약이 있다. 본 연구에서는 표적-특이적 HDP를 경제적으로 대량 생산할 수 있는 합성생물학 기반의 지능형 생산 시스템을 구축하고 이를 프로바이오틱스에 도입하여, 분리·정제가 필요없는 고기능 맞춤형 항균활성균을 개발하였다. 보다 구체적으로 항균활성균은 S

전 세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성균주로 인해 사료첨가용 항생제의 사용이 금지됨에 따라 이의 대체물질 개발이 시급하다. 생체방어펩타이드는 고부가 기능성 펩타이드로 차세대 항생제로 주목받고 있지만 높은 생산비용과 낮은 생체내 안정성, 비특이적 작용 등으로 인해 상용화에 많은 제약이 있다. 본 연구에서는 표적-특이적 HDP를 경제적으로 대량 생산할 수 있는 합성생물학 기반의 지능형 생산 시스템을 구축하고 이를 프로바이오틱스에 도입하여, 분리·정제가 필요없는 고기능 맞춤형 항균활성균을 개발하였다. 보다 구체적으로 항균활성균은 Saccharomyces cerevisiae의 표면에 중합체 형태로 발현시켜 프로바이오틱스를 섭취한 가축의 위에서 생체방어펩타이드가 pepsin에 의해 절단되어 항균력을 나타내도록 하거나, 생체방어펩타이드를 생산하는 모듈과 이를 조절하는 inducer를 생산하는 모듈을 프로바이오틱스(Lactococcus lactis 또는 Bacillus subtilis)에 도입하여 프로바이오틱스를 섭취한 가축의 장내에서 quorum-sensing에 의해 표적-특이적 생체방어펩타이드가 생산·분비되어 병원균에게만 선택적으로 항균력을 나타내도록 하였다.

( 출처 : 요약서 3p )

Abstract ▼

Antibiotic overuse in livestock feeds compromises the effectiveness of current therapies via dissemination of antibiotic resistance genes.

Therefore, there is a pressing need for new antimicrobial agents.

Herein we developed a platform technology for the host defense peptide(HDP) produ

Antibiotic overuse in livestock feeds compromises the effectiveness of current therapies via dissemination of antibiotic resistance genes.

Therefore, there is a pressing need for new antimicrobial agents.

Herein we developed a platform technology for the host defense peptide(HDP) production founded on synthetic biology. To be specific,we developed whole cell antibiotics founded on probiotics that can be used directly without the costly and time-consuming purification of the expressed peptides. To develop whole cell antibiotics founded on probiotics for the in vivo killing of pathogens, we used the following two strategies. First, we developed recombinant Saccharomyces cerevisiae displaying multimeric HDPs on the cell surface so that the HDP multimers can be converted into active HDP monomers by the pepsin in the stomach of livestock. HDP was expressed on the surface of S. cerevisiae as Aga2p-fused tandem multimers with a pepsin substrate residue at the C-terminus of each monomer. The HDP multimers were converted into active HDPs upon pepsin cleavage, and the liberated HDP monomers inhibited the growth of pathogens.

Second, we developed recombinant Lactococcus lactis and Bacillus subtilis that produce and secrete pathogen-specific HDPs in response to quorum-sensing in the intestine of livestock. The expression and secretion of HDP was induced by bacteriocin that is secreted by co-cultured bacteriocin-producing probiotics. The whole cell antibiotics were optimized for maximal HDP production by promoter exchange.

After testing the in vivo antimicrobial activity of whole cell antibiotics against livestock pathogens by the mouse oral infection model, the application of these whole cell antibiotics will be explored as a livestock antibiotics.

( 출처 : SUMMARY 7p )

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 4S U M M A R Y ... 7C O N T E N T S ... 8목차 ... 9제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10 제 1 절 연구개발의 목적 ... 10 제 2 절 연구개발의 필요성 및 내용 ... 11제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 16 제 1 절 국외 기술개발 현황 ... 16 제 2 절 국내 기술개발 현황 ... 17제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 29 제 1 절 목표 달성도 ... 29 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 30제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 31제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 33제 7 장 참고문헌 ... 36끝페이지 ... 38