프로테오믹스를 이용한 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae)의 병원성 단백항원의 특성과 진단법 개발에 관한 연구

초록

목적 : 기능 유전체 연구의 핵심적인 기술을 통하여 폐렴구균의 총체적인 단백질 profile의 비교분석과 병원성 관련 단백질을 탐색 및 발굴하고자 하였다. 또한 기존에 알려진 병원성 단백질 및 본 실험을 통해 발굴되어진 새로운 단백항원의 발현 조절 기작에 대한 연구를 통하여 향후 병원성 인자들의 기능을 밝히고 이를 이용한 폐렴구균 감염 질환의 진단 가능성을 타진하고자 하였다. 방법 : 병원성 균주를 대표하는 D39 균주(혈청형 2)와 국내 임상 분리 대표주인 KNIH2033 균주를 2차원 전기 영동하여 proteome reference map을 작성하고 총 단백 profile을 분석하였다. 병원성 인자의 발현에 영향을 미칠 수 있는 다양한 환경 조건의 변화를 통해 단백 profile의 변화를 분석하고 발현량의 증감을 보이는 단백 spots을 선정하여 MALDI-TOF으로 분석, 동정하였다. 결과 : 폐렴구균 D39와 KNIH2033의 proteome refernece map을 분석한 결과 각각 643개, 404개의 단백질 spots을 확인할 수 있었으며, 두 균주간 단백 spots의 profile 역시 큰 차이를 보였다. 병원성 대표균주인 D39 균주의 각 성장단계 및 다양한 환경 요인(온도, 혈액첨가, H202, paraquat)변화에 의한 단백질 profiles의 변화를 확인하였다. 온도의 변화에 의해 각각 81개 (30℃→ 37℃)와 94개(37℃→42℃)의 단백 발현 변화를 확인하였고, 혈액 첨가의 유무에 따라 17개 단백 spot의 발현 변화가 확인되었다. 한편, H_(2)0_(2)와 paraquat을 농도 및 처리시간을 다양하게 적용하여 산화적 스트레스에 의한 폐렴구균의 단백질 발현 변화를 확인하였다. 2mM H_(2)0_(2) l시간 처리 시 39개의 단백질 spot의 발현 변화가 있었고, 60mNI paraquat 30분 처리 시에는 31개의 단백질 spot의 발현 변화가 확인되었다. 이런 발현 증감이 확인된 여러 단백 spot을 MALDI-TOF 수행 및 MASCOT 분석을 통하여 단백질을 동정하였다. 결론 : 본 2차 년도에는 폐렴구균의 proteome reference map을 작성하였으며 다양한 환경요인에 따른 프로테옴의 변화를 보인 여러 후보 단백들을 선정하여 확인 동정을 진행하였다. 향후 최종적으로 선정된 단백 후보들의 기능 분석 및 발현 조절에 관한 연구를 통해 병원성과의 관련성을 확인하고자 한다.

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