초록 ▼

□연구개요
시그마 인자(sigma factor; σ factor)는 박테리아에서 전사를 개시하는 단백질로서 박테리아의 항상성 유지에 필요한 단백질의 발현을 유도할 뿐 아니라, 특이적 스트레스에 반응하여 스트레스에 대응하기 위한 단백질의 발현을 유도하여 박테리아에 생존력을 부여함. 예로서 열충격(heat shock) 스트레스에 반응하여 활성화된 열충격반응 시그마인자가 샤페론(chaperone), 단백질분해효소(protease)등의 heat shock protein의 발현을 증가시킴. 본 연구는 그람 양성균의 모델 미생물인 바실러

□연구개요
시그마 인자(sigma factor; σ factor)는 박테리아에서 전사를 개시하는 단백질로서 박테리아의 항상성 유지에 필요한 단백질의 발현을 유도할 뿐 아니라, 특이적 스트레스에 반응하여 스트레스에 대응하기 위한 단백질의 발현을 유도하여 박테리아에 생존력을 부여함. 예로서 열충격(heat shock) 스트레스에 반응하여 활성화된 열충격반응 시그마인자가 샤페론(chaperone), 단백질분해효소(protease)등의 heat shock protein의 발현을 증가시킴. 본 연구는 그람 양성균의 모델 미생물인 바실러스균(Bacillus subtilis)에 존재하는 시그마 인자와 활성 신호 전달 기전의 이해를 통하여 그람 양성균의 스트레스 대응 체계의 이해를 목표로 함. 특히 스트레소좀(Stressosome)의 스트레스 인식 기전 및 SigB의 활성으로 이어지는 신호전달 기전을 단백질 복합체 구조, 신호전달 단백질의 기능 분석, 단백질-단백질 상호작용 분석을 통하여 분자 수준에서 이해하고자 함.

□연구 목표대비 연구결과
연구목표 1: 스트레소좀의 구조 및 기능분석
연구결과 1
: 스트레소좀의 주요 단백질인 RsbS의 결정구조를 해석하고, 1.5 MDa 크기의 RsbRA/RsbS 복합체의 CryoEM 구조를 분석한 후, RsbRA와 RsbS의 상호작용을 분석하여 스트레소좀 조립의 원리를 제시하였음. IUCrJ에 연구 결과를 보고하였음(IUCrJ, 2019, 6(권), 938-947).
: 스트레소좀인 RsbRA/RsbS, RsbRB/RsbS, RsbRC/RsbS, RsbC/RsbS를 정제하였음.
연구목표 2: SigB 활성신호 전달 단백질의 구조연구 및 상호작용 분석
연구결과 2
: RsbV와 RsbW 복합체의 결정구조를 해석하고, 결정구조, SAXS 및 MALS 기법을 이용하여 RsbV/RsbW의 4차 구조를 분석하고, 이를 바탕으로 SigB 활성조절 기전을 제시하였음. IUCrJ에 관련 연구 결과를 보고하였음 (IUCrJ, 2020, accepted).
: SigB 신호전달과정에 관여하는 단백질 복합체의 발현, 정제 및 결정화를 시도하여 SigB/RsbW복합체의 결정을 확보하였으나, 낮은 회절능으로 구조를 분석하지 못하였음.

□연구개발결과의 중요성
1. 본 연구는 단백질 구조와 단백질 간 상호작용 및 활성을 분석하여, 그람양성균의 모델생물인 바실러스균에 존재하는 시그마인자의 활성신호 전달기전의 이해를 목적으로함.
2. 연구가 성공적으로 추진되었을 때, 바실러스균의 스트레스 대응 체계를 이해하는 중요한 토대가 될 수 있으며, 연구방법을 발전시켜 그람양성균의 시그마 인자의 활성 및 스트레스 대응체계를 총체적으로 이해하는데 기여할 수 있음.
3. 박테리아의 전사 조절 기전은 조절단백질(시그마 인자)와 유전자의 측면에서 진핵세포와는 전혀 다른 조절 기전을 가지므로, 병원성 그람양성균을 타겟으로 하는 항생제 개발의 토대가 될 수 있음.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 최종 목표 ... 4
• 나. 연구 내용 및 연구 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 1차년도 ... 4
• 나. 2차년도 ... 9
• 다. 3차년도 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 14