패혈증 비브리오균에 있어 LuxS quorum-sensing system에 의한 철흡수기전의 조절
项目来源
项目主持人
项目受资助机构
项目编号
立项年度
立项时间
项目级别
研究期限
受资助金额
学科
学科代码
基金类别
关键词
参与者
参与机构
비브리오 패혈증(Vibrio vulnificus septicemia)은 전 세계적으로 임상증례가 계속 보고 되고 있어 새로이 주목받고 있는 emerging infectious diseases 중의 하나이다.비록 절대적인 발병 빈도는 다른 감염질환보다 낮지만 높은 치명율과 비극적인 임상증상 때문에 의사나 환자 모두에게 두려움의 대상이 되고 있다.여름철에 비브리오 패혈증 파동이 전국을 휩쓸면 어민,수많은 해산물 취급 요식업소들의 수입이 격감하고,해산물 수출에도 심각한 타격이 야기되는 등 심대한 국가 경제적 손실을 초래된다.비브리오 패혈증 파동에 의하여 초래되는 손실은 이러한 물질적인 것만은 아니다.여름철에 생산자인 어민이나 소비자인 일반 대중들이 느끼는 공황감은 계산할 수 없는 무형의 사회적 손실이며 결코 무시할 수 없다.V.vulnificus 패혈증에 대한 가장 효과적인 대책은 이미 감염된 후 치료를 잘 하는 것 보다 비브리오 패혈증의 병인론을 정확히 파악하여 이를 기반으로 균의 감염을 미연에 방지하는 것이 최선의 대책이다.V.vulnificus 패혈증의 정복을 위해서는 예방백신 개발,V.vulnificus에 의한 해산물 오염의 억제,오염된 V.vulnificus의 선택적 제거,그리고 안전한 식품처리 기술의 개발 등 다각적인 방법론들이 강구되어야 할 것이다.이들 방법들 중 효과적인 백신개발이 V.vulnficus 감염증을 예방하는데 가장 효과적인 방법이다.V.vulnificus를 비롯한 다양한 미생물의 증식에 있어서 철 성분은 미량원소로서 중요한 역할을 하며 V.vulnificus 패혈증이 혈중 철농도가 높은 간 질환 환자에서 주로 발생하고,다른 병원성 세균에 비해 생육을 개시하는데 더 높은 수준의 즉시 이용할 수 있는 유리 철(readily-available iron)을 필요로 하는 ferrophilic 세균이라는 점을 감안할 때 혈중 철을 포획하는 siderophore 생성능 또는 철 흡수 시스템(iron assimilation system)은 중요한 세균 측 독력인자이다.따라서 V.vulnificus에서 이러한 철 흡수 시스템은 예방 백신 개발을 위한 뛰어난 표적이 될 수 있으며,이를 위해서는 무엇보다도 이 세균에서 철 흡수를 조절하는 분자적인 기전을 무엇보다도 먼저 규명해야 할 것이다.
1)예비 실험 결과를 기초로 필요한 실험 방법과 assay system을 확립한다.(1)V.vulnificus의 철 흡수는 cell density와 밀접하게 관련되어 있다.(2)V.vulnificus luxS 유전자의 발현은 철농도와 밀접하게 관련되어 있다.(3)luxS 유전자 조절부위에 Fur binding sequence가 존재한다.2)LuxS quorum-sensing system과 Fur-regulated iron-uptake system의 관련성을 규명하기 위해 요구되는 다양한 돌연변이주들을 구축한다.(1)fur mutant and complementation(2)luxS mutant and complementation(3)vuuA mutant and complementation(4)hupA mutant and complementation(5)lutA mutant and complementation3)LuxS quorum-sensing system 과 Fur-regulated iron-uptake system과 관련된 다양한 유전자들의 chromosomal Pgene::lacZ transcriptional reporter균주들을 구축한다.(1)Plux::lacZ transcription reporter in fur mutant(2)PvuuA::lacZ transcription reporter in fur mutant(3)PhupA::lacZ transcription reporter in fur mutant(4)PiutA::lacZ transcription reporter in fur mutant(5)PvuuA::lacZ transcription reporter in lux mutant(6)PhupA::lacZ transcription reporter in lux mutant(7)PiutA::lacZ transcription reporter in lux mutant4)In vitro 실험 모델을 통해 LuxS quorum-sensing system 과 Fur-regulated iron-uptake system의 관련성을 밝힌다.(1)실험조건-Cell density를 변화시킨다.-철농도를 조절한다.-철공급원을 달리한다.(2)관찰내용-균성장 관찰-siderophore 생산관찰과 철흡수-유전자 발현관찰(b-Galactosidasse activity 측정과 RT-PCR 병행)5)Ex vivo 실험모델을 통해 LuxS quorum-sensing system 과 Fur-regulated iron-uptake system의 관련성을 밝힌다.(1)실험조건-Cell density를 변화시킨다.-철농도를 조절한다.-철공급원을 달리한다.(2)관찰내용-균성장 관찰-siderophore 생산관찰과 철흡수-유전자 발현관찰(b-Galactosidasse activity 측정과 RT-PCR 병행)
1)V.vulnificus 패혈증이 혈중 철농도가 높은 간 질환 환자에서 주로 발생하고,다른 병원성 세균에 비해 생육을 개시하는데 더 높은 수준의 즉시 이용할 수 있는 유리 철(readily-available iron)을 필요로 하는 ferrophilic 세균이라는 점을 감안할 때 혈중 철을 포획하는 siderophore 생성능 또는 철 흡수 시스템(iron assimilation system)을 조절하는 분자기전을 규명함으로써 궁극적으로 V.vulnficus 감염증을 효과적으로 예방하기 위한 예방백신을 개발하는데 필요한 가능성이 매우 높은 표적 분자들이 발굴될 수 있을 것으로 전망된다.2)본 연구를 수행하는 과정에서 구축된 여러 가지 다양한 돌연변이 균주와 리포터 균주들은 앞으로 더욱 심도있는 병인론 연구와 약독화 생백신 후보균주를 구축해 나가는데 유용하게 사용될 것이다.3)기존에 밝혀지지 않은 철흡수기전을 조절하는 분자기전을 규명함으로써 학문적인 발전과 관련분야의 연구를 활성화시킬 수 있다.4)마우스는 혈청 철농도가 사람과 다르다.따라서 마우스를 이용한 동물실험은 인체내 상황을 충실하게 반영하기 어려운 점이 있다.본 연구에서 활용되는 human ex vivo experimental system은 앞으로 동물실험을 대신할 수 있는 실험모델로 활용이 가능할 것으로 기대된다.