포도구균에서 반코마이신 내성 조절기작 분석 및 기전 연구

초록

목적 : 현재까지 다양한 유전자, 표현형 인자 들이 반코마이신 내성에 관여하는 것으로 보고되고 있으나 아직까지 뚜렷한 내성기전이 밝혀지지는 않고 있다. 본 연구에서는 Genome 수준에서 반코마이신 내성에 관여하는 유전자를 분석하고자 모균주를 대상으로 VISA, VRSA 균주를 유도하여 microarray 실험으로 유전자 발현 양상을 상호 비교 분석하여 반코마이신 내성과 유전자 발현과의 연관성을 분석하고자 하였다. 방법 : 반코마이신 내성 유도 대상균주는 agr 형별에 따라 선정하였다. 선정된 균주를 대상으로 반코마이신을 1ug/ml 농도부터 단계적으로 증가시켜 VISA, VRSA균을 유도한 후 RNA를 추출하고 microarray 실험의 시료로 사용하였다. Microarray는 S. aureus N315 균주의 chromosome을 대상으로 제조된 microarray(Affymetrix) DNA chip을 이용하여 실시하였으며 균주간 유전자 발현 양상을 비교 분석하였다. 결과 : microarray 실험 결과 S. aureus v036 균주의 경우 반코마이신 내성균으로 유도될수록 발현이 증가하는 유전자 112개중 48개, 발현이 감소한 유전자 153개중 86개 유전자가 최종 동정되었다. 발현증가가 확인된 유전자는 여러 탄수화물 대사 관련 유전자와 특이적으로 peptidoglycan binding lysM 산물 유전자와 세포분열에 관여하는 단백질을 암호화하는 유전자, signal peptide, 단백질 분비와 관련된 효소 암호 유전자들이 확인되었으며 bacterial regulatory protein인 luxR 유전자, ABC transporter 유전자등이 확인되었다. 발현이 감소한 유전자로는 특이적으로 lrgA, lrgB(autolysin 관련 유전자), regulatory protein DeoR 유전자가 확인되었으며 여러 확인된 유전자 중에서도 toxin 관련 유전자와 AIR synthase 효소가 여러 probe에서 동정되었다. 결론 : 4가지 agr 형별중 agrⅡ 형별 균주에서만 반코마이신 내성이 유도됨을 확인하였으며 내성 증가에 따라 cell regulation, autolysin, toxin등의 유전자 발현 증감이 뚜렷히 관찰되어 이들 유전자 돌연변이 제조에 의한 표적 유전자 기능분석과 반코마이신 내성과의 연관성 분석을 차년도에 실시한다.

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