초록 ▼

연구개요
본 연구는 신개념 다제내성 조절 세포 대사 물질로 대두 될 수 있는 small RNA 및 관련인자에 의한 그램음성균에서의 타깃유전체를 발굴하고, 이를 다제내성균을 빠르게 진단/제어하는데 활용할 수 있는 바이오 마커 및 신규 화합물 발굴 분자로서 활용하고자 하는데 목표를 두고 진행되었다. 본 연구를 통해 다제내성균 획득 또는 제어에 관여하는 small RNA 및 생합성/기능 조절 인자를을 발굴하였으며, 관련 기작을 바탕으로 바이오 마커로서 활용하거나 다제내성균을 제어할 수 있는 원천 물질을 확보하여 신개념 항생제 내성

연구개요
본 연구는 신개념 다제내성 조절 세포 대사 물질로 대두 될 수 있는 small RNA 및 관련인자에 의한 그램음성균에서의 타깃유전체를 발굴하고, 이를 다제내성균을 빠르게 진단/제어하는데 활용할 수 있는 바이오 마커 및 신규 화합물 발굴 분자로서 활용하고자 하는데 목표를 두고 진행되었다. 본 연구를 통해 다제내성균 획득 또는 제어에 관여하는 small RNA 및 생합성/기능 조절 인자를을 발굴하였으며, 관련 기작을 바탕으로 바이오 마커로서 활용하거나 다제내성균을 제어할 수 있는 원천 물질을 확보하여 신개념 항생제 내성 조절 전략의 기반을 제공하였다.

연구 목표대비 연구결과
최종 단계에서 볼 때 당초 연구 목표에 대한 연구결과를 100% 달성하였다.
당초 목표는 (1) sRNA 기반 항생제 감수성 조절 타깃 발굴 및 검증, (2) 신규 타깃 및 sRNA의 다제내성균 바이오마커 확보 및 활용, (3) 신규 다제내성 제어 화합물 발굴 및 다제내성균 제어 multi-sRNA 모듈 조합 구성 이었다.

연구 진행 중 얻은 결과는 첫 번째로, 다제내성에 관여하는 sRNA인 OxyS가 유도하는 cephalothin 항생제의 내성 기작을 표현형질과 유전자 발현을 통해 조사하여, CRP 관련 유전자들이 내성 조절에 관여함을 확인하였다. 두 번째로 sRNA 발현 및 기능 조절에 관여하는 단백질의 항생제 감수성 증가 효과에 대한 타깃을 확보 하였고 이에 대한 메커니즘을 제시하였다. 세 번째로, OxyS RNA에 의해 조절되는 유전자 발현이 다제내성균에 적용됨을 확인하여 cephalothin의 내성을 검출 가능한 바이오 마커로 최소 3종 (OxyS, cirA, cycA)을 제시하였다. 넷째로, 다제내성 제어 화합물을 발굴하기 위한 시스템을 구축 하였으며, 이를 활용하여 efflux system을 조절하는 sRNA를 발굴하였다. 이와 더불어 ciclopirox라는 화합물이 sRNA와 synergy를 보임을 확인하였고, 이 화합물에 대한 작용 메커니즘을 RNA-sequencing으로 규명하였다. 이와 더불어 sRNA에 관여하는 hfq 단백질의 기능을 조절하는 화합물을 스크리닝하여 candidate을 확보하였다. 마지막으로 modular system으로 여러 개의 sRNA가 조합을 통해 항생제 감수성 조절에 관여함을 확인하였다.

연구개발결과의 중요성
본 연구는 현재 개념 정립 단계로서 sRNA의 항생제 내성 조절에 관여하는 몇 가지 종류의 타겟을 발굴하였다. 본 연구 개발 결과는 크게 4가지 측면에서 향후 연구개발에서 중요하다.

1) 효율적인 항생제 내성 조절 모델을 제시하여 향후 연구에서 발굴된 기작을 통한 신개념 항생제 기작 연구를 촉진할 수 있다. 특히, 세포 내 분자를 선택적, 특이적으로 발현 조절하여 기존 항생제의 효과를 증진 시킬 수 있다. 즉, 항생제 내성 및 감수성 증가에 관여하는 대사 과정을 조절하는 세포 내 물질 또는 다양한 화합물질을 개발 가능한 타깃을 발굴하고, 이를 활용하여 마지막 항생제에 대한 효과 증진기술을 개발할 수 있다.
2) 다양한 세포 대사물질을 바이오마커로 활용할 수 있는 플랫폼을 구성할 수 있다.
3) 응용 적인 측면에서 내성 제어 물질을 발굴하는 도구로 활용될 수 있으며, 다양한 타깃 발굴 연구에 플랫폼을 제공할 수 있다.
4) 다제내성균 제어 신물질로서 생물학적/화학적 접근을 병행하며, 다제내성균 백신개발에 대한 효과적인 물질로서도 가치가 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.2. 최종목표 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. sRNA 기반 항생제 감수성 조절 타깃 발굴 및 세포 기작 확보 ... 4
• 2.2. sRNA 대사 관련 물질의 항생제 감수성 조절 기작 발굴 ... 6
• 2.3. 다제내성균 검출 신규 바이오 마커 발굴 ... 6
• 2.4. 신규 다제내성 제어 화합물 발굴 ... 7
• 2.5. 다제내성균 제어 multi-sRNA 모듈 조합 구성 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 11