보고서 정보
주관연구기관 |
건국대학교 KonKuk University |
연구책임자 |
장웅식
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-12 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700010508 |
과제고유번호 |
1711030256 |
사업명 |
신진연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-12
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키워드 |
마이크로어레이.항균 펩타이드.히스타틴5.디펜신.항 진균 작용기작.칸디다 알비칸.칸디다 글라브라타.Microarray.Antimicrobial peptide.Defensin.Histatin 5.Anti-fungal mechanism.Candida albicans.Candida glabrata.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700010508 |
초록
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연구의 목적 및 내용
Candida albicans는 면역 체계가 손상된 사람들의 구강 칸디다증의 주요 원인 균인 기회 주감염 병원체임. 구강 내에는 디펜신 (hBD)과 히스타틴 (HST)을 비롯한 다양한 항균 펩타이드가 존재하여 병원균에 대한 선천적 숙주 방어에 기여함. 본연구에서 우리는 항균펩타이드와 칸디다 균 사이의 상호 작용기전을 조사하였음. 또한, 항균 활성이 개선되고 세포 독성이 적은 펩타이드를 개발하고 히스타틴 5와 할로시딘의 작용 기전을 이해하기 위해, 6 개의 히스타틴 5- 할로시딘 하이브리드 펩타이드를 설계하
연구의 목적 및 내용
Candida albicans는 면역 체계가 손상된 사람들의 구강 칸디다증의 주요 원인 균인 기회 주감염 병원체임. 구강 내에는 디펜신 (hBD)과 히스타틴 (HST)을 비롯한 다양한 항균 펩타이드가 존재하여 병원균에 대한 선천적 숙주 방어에 기여함. 본연구에서 우리는 항균펩타이드와 칸디다 균 사이의 상호 작용기전을 조사하였음. 또한, 항균 활성이 개선되고 세포 독성이 적은 펩타이드를 개발하고 히스타틴 5와 할로시딘의 작용 기전을 이해하기 위해, 6 개의 히스타틴 5- 할로시딘 하이브리드 펩타이드를 설계하고 합성하여 활성 및 작용기전 연구를 수행하였음.
연구결과
DNA 마이크로 어레이 분석 및 정량적 PCR은 hBD-1이 트랜스 포터, 생물학적 과정에 대한 조절, 스트레스 또는 화학 자극에 대한 반응을 포함한 다양한 기능을 가진 유전자의 발현을 유도함을 확인함. Hst 5에 대한 C. albicans의 주요 전사 반응은 글리세롤 (RHR2, SKO1 및 PDC11) 및 일반적인 스트레스 반응 (CTA1 및 HSP70)의 생성을 포함하여 삼투압 스트레스에 적응하는 유전자의 발현을 유도하였고, 산화 스트레스 유전자 AHP1, TRX1 및 GPX1은 Hst 5에 의해 완만하게 유도되었음. HST 5로 처리 된 세포에서 ROS 생성은 지속적으로 증가하는 반면, hBD-1로 처리 된 세포에서는 ROS 생성이 거의 없었음. P113의 N- 말단 부분 (1-3 번째 아미노산)에 아미노산을 대체하거나 첨가한 N- 그룹 펩타이드 (HHP1, HHP2 및 WP1)는 칸디다 세포막을 가로 질러 세포내로 이동 될 수 있는 반면, P113의 C 말단 (7-12 아미노산)의 아미노산을 치환한 WP2 및 PH1는 세포내로 이동되지 못하였음. 흥미롭게도, PH1의 4 개의 C 말단 아미노산 잔기 (GVLA)를 F-H 잔기로 치환하여 합성된 di-PH2는 최고의 항진균 활성을 지니며 낮은 용혈 활성을 나타냄.
연구결과의 활용계획
hBD-1은 C. albicans에서 세포벽 리모델링 과정과 지방산 생합성에 영향을 미치는 반면, Hst 5는 스트레스와 관련된 유전자 발현을 유도했음. 또한, 본 연구에서 디자인된 하이브리드 펩타이드는 항균펩타이드의 작용기전 연구 및 새로운 항진균제로서의 AMPs 개발에 대한 중요한 연구 자료로 활용될 것임.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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Purpose& contents
Candida albicans is an opportunistic fungal pathogen that is a leading cause for oral candidiasis in people with compromised immune systems. In the oral cavity, a large variety of antimicrobial peptides including human defensins (hBDs) and histatins (Hsts) contribute to the inna
Purpose& contents
Candida albicans is an opportunistic fungal pathogen that is a leading cause for oral candidiasis in people with compromised immune systems. In the oral cavity, a large variety of antimicrobial peptides including human defensins (hBDs) and histatins (Hsts) contribute to the innate host defense against fungal pathogens. Here, we are going to investigate the interaction between AMP and Candida spp. Furthermore, to develop a peptide with improved antimicrobial activity and less cytotoxicity and to understand the killing mechanism of both histatin 5 and halocidin, six histatin 5-halocidin hybrid peptides were designed and synthesized.
Result
DNA microarray analysis and quantitative PCR demonstrated that hBD-1 modulated the expression of genes with a variety of functions, including transporters, regulators for biological processes, response to stress or chemical stimulus. The major transcriptional response of C. albicans to Hst 5 was expression of genes involved in adaptation to osmotic stress, including production of glycerol (RHR2, SKO1, and PDC11) and the general stress response (CTA1 and HSP70). The oxidative-stress genes AHP1, TRX1, and GPX1 were mildly induced by Hst 5. ROS generation in cells treated with Hst 5 was constantly increased, whereas little ROS generation was observed in cells treated with hBD-1.
The N-group peptides (HHP1, HHP2, and WP1) that replace or add amino acids to N-terminal segments (1-3th amino acid) of P113 could be translocated across the Candida cell membrane, whereas WP2 and PH1, which replace amino acids at the C-terminal (7-12th amino acid) of P113, are defective following translocation. Interestingly, di-PH2, which was synthesized by substituting the four C-terminal amino acid residues (GVLA) of PH1 to F-H residues, could be translocated. Among the hybrid peptides, di-PH2, which could be translocated into the cytoplasm, had the best candidacidal activities and significantly decreased hemolytic activity.
Expected Contribution
hBD-1 affected the cell wall remodeling process and fatty acid biosynthesis in C. albicans, whereas Hst 5 induced expression of genes in response to stress. In addition, our present studies on the intracellular transport of hybrid peptides deserve consideration in the design of studies on the mechanism of antimicrobial peptides and the therapeutic use for candidiasis.
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 31 5. 연구결과의 활용계획 ... 32 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 32 7. 참고문헌 ... 33 8. 연구성과 ... 35 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 36 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 36 11. 기타사항 ... 36끝페이지 ... 36
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