프로테오믹스를 이용한 폐렴 구균의 병원성 단백항원의 특성과 진단법 개발

초록

목적 : 프로테오믹스 기술을 이용하여 폐렴 구균의 총체적인 단백질 profile 확인 및 비교분석을 통하여 병원성 관련 단백항원을 발굴하고 이들 단백의 기능 분석을 비롯하여 폐렴구균의 질병 유발 기전과의 관련 여부를 확인하고자 하였다. 방법 : 폐렴구균에 다양한 스트레스를 처리한 후 단백질 profile 변화를 2차원 전기영동법을 수행한 후 이미지 분석을 통하여 비교분석하였다. 발현량의 증감을 보이는 단백 spot을 선별하여 MALDI-TOF를 이용하여 얻은 peptide mass fingerpring 결과 분석과 LC ESI MS/MS를 수행을 통하여 최종적으로 단백질을 동정하였다. 결과 : 다양한 환경요인의 변화(온도, 혈액 결핍, H_(2)O_(2) 처리, paraquat 처리 등)에 의한 폐렴구균의 단백질 profile 변화를 2차원 전기영동법으로 확인하였다. 열(42°C, 15분) 처리 후 단백질 profile를 비교분석한 결과 총 94개 단백 spots의 발현 변화가 확인되었으며, 또한 배양배지에서 혈액을 제거한 상태에서 폐렴구균을 배양하였을 때 17개 단백 spot의 발현 변화가 유도된 것이 확인되었다. 한편, 산화적 스트레스에 대한 S. pneumoniae의 반응을 확인하기 위하여 각각 다양한 농도의 hydrogen peroxide와 paraquat 을 처리한 후 단백질 profile 변화를 비교분석하였다. 이 때 2mM H_(2)O_(2)로 1시간 처리 시에는 39개 단백질 spot의 발현 변화가 확인되었고, 60mM paraquat을 30분간 처리하였을 때 발현 변화를 보인 39개 단백질을 최종적으로 확인하였다. 각각의 다양한 조건의 스트레스를 주었을 때 발현 변화가 확인된 단백 spot 들을 MALDI-TOF 및 LC-ESI MS/MS를 수행 및 MASCOT 분석을 통하여 최종적으로 동정하였다. 이런 발현 변화를 보인 단백질로는 GrpE, DnaK, DNA-binding regulator 등을 포함하여 다양한 대사과정에 관련된 단백질들이 확인되었다. 결론 : 이에 본 연구결과들은 S. pneumoniae 병원성에 관련하는 또는 여러 환경 여건에 따라 변화하는 단백에 대한 기초 자료로 충분히 이용될 수 있을 뿐 아니라 폐렴 원인 병원성 인자 및 폐렴 기전 연구에도 중요한 기초 자료가 되리라 본다.

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