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세균의 복합성분형 RND 이물배출계군의 기능

전문가 제언: ○ 세균은 개체수 인식이라는 화학적 의사 소통 과정을 이용해 자신들의 수를 인식하고 공동으로 그 상황에 대처한다. 세균의 수가 증가하면 개체수의 인식장치가 가동되며, 그 상황은 세균 종마다 다르게 나타난다. 독소를 분비하는가 하면 바이오필름으로부터 이탈하여 다른 환경으로 이동하기도 한다. 세균은 각기 고유의 언어를 가지며, 자동유도인자-2(Autoinducer-2; Al-2)라는 신호물질은 모든 세균에서 동일한 유전자에서 생산 분비된다. 이에 대한 탐색연구는 항생제 개발에 도움이 될 것이다.

○ 해양미생물인 Vibrio harveyi는 그 수가 증가하면 빛을 발하며, 대장균이 개체수 인식 유전자들의 발현을 관찰할 수 있는 것은 Al-2가 서로 다른 세균 사이에서 자동유도인자가 사용됨을 알 수 있다. 대장균과 Vibrio harveyi의 연구결과를 종합해 보면 처음에는 대장균이 Al-2를 분비하지만, 더 많은 Al-2를 흡수해 Vibrio harveyi에 대한 정보를 교란시켜 해양세균의 숫자가 적은 것으로 인식시켜 상황에 대처하지 못하도록 정보를 교란시키기도 한다. 이러한 세균의 Al-2를 이용한 의사 소통 교란으로 미생물의 감염을 저지하는 특성을 이용해 V. cholerae에 대처하기 위한 백신의 개발에 새로운 전기를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

○ 세균은 Autoinducer(Al)라는 정보 전달 물질을 생산해 주변의 세균수를 감지하고 대응하는 기구를 갖고 있다. 이 기구를 개체수 인식(Quorum Sensing)이라 하며, 그램음성 균에서는 이 물질이 Acyl homoserin lactone으로 알려져 있다. 개체수 인식에 의해 조절되는 기능으로 병원성의 발현, 바이오필름(biofilm)의 형성, 생물의 발광, 항생물질의 생산 등이 알려져 있다. 이러한 기작 해명과 조절 방법의 개발은 의학 약학 공업 농업 어업 등의 여러 분야의 개발에 이용될 수 있으리라 사료된다. 최근에, 항생제 내성의 해결에 세균 사이의 신호 전달 체계를 차단하는 신규 항생제의 개발 방안이 전 세계적으로 활발히 연구되고 있다.

저자: Naomasa Gotoh
자료유형: 학술정보