[보고서]해양무척추동물 공생 박테리아의 침묵 ⋅ 잠재적 생합성 유전자 발현을 통한 새로운 생리활성 폴리케타이드 및 비리보솜 펩타이드에 대한 연구

김은라

해양무척추동물 공생 박테리아의 침묵 ⋅ 잠재적 생합성 유전자 발현을 통한 새로운 생리활성 폴리케타이드 및 비리보솜 펩타이드에 대한 연구
Activation of silent or cryptic polyketides synthase (PKS) and nonribosomal peptide synthase (NRPS) gene clusters from marine invertebrates-symbiotic bacterial genomes to discovery novel bioactive polyketides and nonribosomal peptides 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	부산대학교 Busan National University
연구책임자	김은라
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2019-06
과제시작연도	2018
주관부처	과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT
등록번호	TRKO201900020539
과제고유번호	1345282040
사업명	개인기초연구(교육부)(R&D)
DB 구축일자	2020-04-25
키워드	undomesticated bacillus.pathway-specifictranscriptional regulator.polyketide synthase (PKS).non-ribosomal peptide synthase (NRPS).overexpression.

초록 ▼

□ 연구개요
• 본 과제에서는 노무라입깃 해파리 및 보름달물해파리 유래의 다양한 바실러스 유전체로부터 global 조절자 또는 다면발현 전사조절 유전자를 탐색하고 이들을 바실러스 과다발현 벡터에 클로닝 그리고 해파리 유래 바실러스 균주로의 형질전환, 과발현 함으로써 생합성 유전자들(특히, 폴리케타이드 및 비리보솜펩타이이드 생합성 유전자) 발현 및 침묵(silent)⋅잠재적(cryptic) 천연물 생합성 유전자 발현 또한 활성화시킴으로써 잠재적 신규 생리활성 물질 도출과 표적으로하는 생리활성 물질을 생합성 하고자 함.
• 궁극적으로 도출 된 신규 및 표적화 된 생리활성 물질의 생산을 최적화 할수 있는 균주를 개발 확보하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 노무라입깃 해파리 및 보름달물해파리로부터 항생물질 및 항암 활성 물질의 보고인 Bacillus 속의 7개의 Bacillus spp.를 분리하였다.
• 이들의 유전체 정보로부터 global 조절자 및 다면발현 전사 조절 유전자 (comA, pksA, degQ, degQSU, yfiv)를 bacillus expression vector로 클로닝하여,pHTcomA, pHTpksA, pHTdegQ, pHTdegQSU, pHTyfiv 플라즈미드를 설계하였다.
• 목표 유전자가 도입된 플라즈미드를 위 7개 해파리 유래 undomesticated Bacillus spp.로 형질전환과 동시에 대조군으로 standard 균주인 Bacillus subtilisISW1214에도 형질전환을 시도하였다.
• Bacillus subtilis ISW1214 균주로의 형질전환으로 ISW1214comA, ISW1214pksA, ISW1214degQ, ISW1214degQSU, ISW1214yfiv의 재조합 균주를 확보, 과다발현을 통하여 목표로하는 유전자의 과다발현을 유도하였으며, 배양을 통하여 획득한EtOAc 조추출물과 wild-type B. subtilis ISW1214와 재조합 균주들의 배양조추출물과의 TLC를 통한 대사산물간의 차이를 확인하였다.
• 본 연구에서는 bacillus에 있어서 natural competence 향상에 관여하는 유전자인 comK를 도입한 플라즈미드를 undomesticated Bacillus spp.로 protoplast방법을 이용한 형질전환을 통하여 natural competence를 이용한 쉬운 형질전환이가능한 개량균주를 확보하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
• 본 연구에서는 경로 다면발현 전사조절인자, 특이적(pathway-specific)혹은 global regulators의 overexpression은 전통적 연구방법의 한계점 뿐만 아니라 유전체 기반 연구방법의 한계점을 보완할 수 있는, 작은 크기의 유전자를 클로닝함으로써 전체 유전자 클러스터를 클로닝하거나 또는 전체 게놈의 염기서열을 분석하는 접근 방법보다 좀 더 유전자 조작이 용이하며 표적화 된 생리활성 물질을 도출 가능성을 제시하였다.
• 형질전환의 어려움이 있는 undomesticated Bacillus spp. 균주의 natural competence 높인 개량균주를 확보함으로써 추후 이들 균주에 대한 유전공학 및생물학적 연구 활용 가능성 시사하였다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

표지 ... 1
연구결과 요약문 ... 3
목차 ... 4
1. 연구개발과제의 개요 ... 4
1.1 목표 ... 4
1.2 내용 ... 4
1.3. 유전체 기반 천연물 연구의 필요성 ... 5
2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
2.1. 연구수행내용 및 연구결과 (증빙 자료 참고) ... 5
2.2. 연구수행의 적절성 ... 6
2.3. 연구방법 및 과정의 적절성 ... 6
3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
4. 참고문헌 ... 7
5. 연구성과 ... 7
끝페이지 ... 8

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
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과제수행기간(LeadAgency) :	-
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연구내용(Abstract) :	-
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