| 초록 |
□ 연구개요 - 본 연구는 비가역적 교차결합 펩타이드(cross-linking peptide)를 이용하여 바실러스(Bacillus) 균주의 편모 표면 발현(flagella surface display) 시스템을 개발하고, 이를 이용하여 항진균 펩타이드를 편모에 표면 발현하는 실증연구를 수행하는 것임. □ 연구 목표대비 연구결과 i) 1차년도에서는 SpyTag-SpyCatcher 교차결합 펩타이드를 이용한 Bacillus 편모 표면 발현 시스템 구축을 목표로 함. - Bacillus 균주의 자가소화효소 생성 유전자 제거 및 캡슐 생성 유전자 제거를 통한 편모 표면 발현 최적화 균주 제작 완료 - Bacillus 편모 단량체의 발현을 위한 유도 발현 벡터 제작 및 SpyTag 펩타이드의 최적 삽입 부위를 선별하기 위한 재조합 편모 라이브러리 구축 완료 - SpyCatcher와 형광단백질이 융합된 정제 단백질을 SpyTag이 삽입된 재조합 편모라이브러리와 교차결합시켜 편모 표면 부착 검증 완료 ii) 2차년도에서는 구축된 Bacillus 편모 표면 발현 시스템을 이용한 항진균 펩타이드의 편모 표면 발현 검증을 목표로 함. - 단백질 분비용 signal 펩타이드와 SpyCatcher를 N-말단에, HisTag을 C-말단에 융합한 항진균 펩타이드 defensin를 분비하는 벡터 구축 및 형질전환 균주 제작 완료 - 형질전환 균주에서 SpyCatcher-defensin 융합 펩타이드가 기능적으로 발현되지 않아 이를 대체하여 SpyCatcher-mCherry 융합 단백질을 Bacillus에서 발현, 분비하였고, SpyTag이 발현된 재조합 편모에 부착시켜 표면발현 시스템 기능검증 완료 - 식물 유래 defensin을 발현하는 Bacillus 균주의 부재로 인해 동종의 Bacillus 유래 항진균 펩타이드를 발굴하여 적용하고자 하였고, Fusarium속 곰팡이에 항진균 활성이 있는 Bacillus 균주를 신규 동정하여 균주의 산업적 효용성 검증 완료 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구에서 개발된 SpyTag-SpyCatcher 교차결합 펩타이드를 이용한 Bacillus 편모 표면 발현 시스템은 항진균 펩타이드의 표면 발현뿐만 아니라 재조합 항체, 면역 인자, 유용 효소 등 다양한 단백질을 미생물 표면에 발현하는데 활용할 수 있음. - Bacillus 균주는 식품, 농업, 환경, 의학 등 다양한 분야에서 활용되는 산업용 균주로서, 본 연구를 통하여 이들 균주에서의 단백질 분비, 표면 발현, 유전체 편집, 형질 전환 등 관련 핵심 기술 수준이 향상되었으며, 미생물을 활용한 생물소재의 국산화와 세계화에 기여할 것으로 기대됨. - 본 연구에서 도출된 항진균 활성을 지닌 Bacillus 균주는 농작물을 감염시키는 병원성 곰팡이 제어, 과채류 저장성 증진을 위한 식품보존제, 장류 발효 시 곰팡이 독소 생성균의 제어, 감염 부위 또는 오염 부위에 적용하는 항진균 제제 등 다양한 분야에서의 산업적으로 활용될 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
