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새로운 박테리아 세포 생물학: 운반 부위와 세포 내 구조물

전문가 제언: ○ 박테리아 생물학은 학문적 측면에서 진핵세포의 DNA 복제, 전사, 번역 및 DNA 손상회복과 같은 분자생물학의 제반 분야를 이해하는데 지대한 공헌을 해왔다. 또한 각종 항생제나 약리활성 물질의 대량생산과 같은 의학적 부문은 물론 여러 발효제품, 맥주, 포도주, 치즈, 피혁, 폐수 정화, 에너지 생산 등에서도 엄청난 경제적 효용가치를 지닌다. 또한 다양한 박테리아가 병원성을 나타내고 최근 기존의 항생제에 저항성을 보이는 변형된 박테리아의 출현으로 이에 대한 예방 및 치료책 마련이 시급하다. 따라서 박테리아 생물학에 대한 보다 깊이 있는 이해는 경제적 측면 뿐 아니라 의학적 측면에서도 매우 중요하다고 하겠다.

○ 이런 측면에서 박테리아에도 진핵세포의 액틴, 튜불린, 중간사와 유사한 구조와 기능을 지니는 MreB, FtsZ, crescentin과 같은 세포 골격 단백질과 특정 분자의 세포 내 운반, 그리고 세포 간 신호전달 기작 등이 존재한다는 최근의 연구 성과는 매우 흥미롭다. 현재 박테리아의 세포 골격에 관한 연구는 단백질, 염색체 등의 운반에 관여하는 새로운 단백질의 동정과 그 기능 분석, 다양한 운반 기작의 분자적 이해, 진핵세포와의 유사점과 차이점을 이해하는데 집중되어 있다.

○ 본문에서는 항생제 저항성 유전자를 가진 R1 플라스미드 분리에 ParM, ParR, parC 등이 이용되는 기작이 소개되었는데, 저자의 최근 연구결과에 따르면 박테리아의 성접합(sexual conjugation) 시 사용되는 F 플라스미드의 분리에는 SopA, SopB, sopC 등의 유사 단백질 및 DNA가 이용된다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 여러 유사 단백질 및 기작의 확인은 박테리아의 세포 골격에 대한 이해의 정도를 넓힐 것이다.

○ 박테리아의 세포 간 신호전달 기작 중 하나인 정족수 감지(quorum sensing)에 관한 연구는 임상적인 의미에서 매우 중요하다. Vibrio Cholerae는 콜레라를 일으키는 박테리아로서 군집의 크기가 커지면 정족수 감지 기작을 통해 병원성을 억제하는 단백질인 HapR의 발현, 균막 형성에 관련된 유전자들 및 단백질 분해효소의 생성을 촉진한다. 이는 정족수 감지가 박테리아의 병원성과 직접적으로 관련되어 있다는 증거로서 이를 이해하고 조절할 수 있는 추가적인 연구가 요구된다.

저자: Gitai, Z
자료유형: 학술정보