| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 이종 미생물을 비접촉 공배양할 수 있는 멀티플렉스 시스템을 개발하고 이를 이용해 사람의 피부에 공존 가능한 공생균(commensals)과 잠재적병원균(opportunistic pathogens) 사이 분비체를 이용한 상호작용 현상을 연구하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 공배양 시스템을 개발, 최적화하고 잠재적 병원균에 대한 억제력이 있는 피부공생균을 탐색, 분비체를 연구한다. 또한 공생균과 병원균간 균형 변화에 영향을 미칠 수 있는 여러 인자들에 대해서도 연구하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 멀티플렉스 비접촉 공배양 시스템 구축 Transwell plate를 이용하여 공배양 후 선별적 세포 수 확인이 어려운 두 종의 미생물을 서로 직접 접촉 없이 공배양하면서 세포외 분비체의 상호 영향을 알아볼 수 있는 이종미생물 비접촉 공배양 시스템을 구축함. Multiwell 시스템인 Transwell plate 구조를 활용하여 upper plate와 lower plate에 서로 다른 접종량비 등 다양한 배양 조건을 동시에 테스트할 수 있는 멀티플렉스 비접촉 공배양 시스템 구축. 2. 피부상재균인 Staphylococcus epidermidis와 병원균인 Staphylococcus aureus 사이의 비접촉 상호작용 확인 상기 구축한 멀티플렉스 비접촉 공배양 시스템을 통하여 S. epidermidis와 S. aureus의 초기 접종량 비를 달리하여 다양한 비율에 대해 공배양한 결과, 상대적 접종량에 따라 overnight 배양 후 최종 개체수에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 S. epidermidis의 세포외 분비체에 의해 S. aureus의 주요 펩타이드 독소인 PSM의 생산 저해를 확인할 수 있었음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Transwell plate를 이용해 형태학적 유사성으로 인해 공배양 시 개별적 개체수 확인이 어려운 진화적으로 가까운 이종 미생물 사이에 직접 접촉 없이도 세포외 분비체를 통한 상호 영향을 확인할 수 있는 공배양 시스템을 개발하여 미생물 간섭 및 마이크로바이옴 연구에 기반 기술로 활용 가능할 것으로 기대됨. 또한 본 연구를 통해 주요 병원균인 S. aureus 및 MRSA에 대한 피부 공생균의 역할 및 분비체, 특히 staphylococci에 공통적으로 존재하는 PSM을 매개로 하며 피부 환경 인자에 영향을 받는 방어 기재 메커니즘에 대한 보다 깊은 이해를 도모할 수 있는 기회가 될 것으로 기대됨. 이번 연구에서 밝혀진 S. epidermidis의 세포외 분비체가 S. aureus의 생장 및 PSM 생산 저해에 미친 영향에 대한 추가 연구를 통해 피부상재균의 병원균 제어 메커니즘에 대한 새로운 발견으로 이어질 수 있을 것으로 기대됨. 본 연구에서 개발된 멀티플렉스 비접촉 공배양 시스템을 이용해 다양한 이종 미생물들에 대해 세포외 분비체 교환으로 인한 상호 영향에 대한 연구 수행에 도움이 될 기반 기술로 활용 가능할 것으로 기대됨. 또한 본 연구에서 발견한 S. epidermidis와 S. aureus의 세포외 분비체에 의한 PSM 펩타이드 독소 저해 효과에 대한 연구를 발전시켜 본 연구실에서 보유 중인 다양한 돌연변이주를 이용해 저해 메커니즘을 지속적으로 연구하여 피부상재균에 의한 병원균 제어 효과에 대한 심층 연구를 진행할 계획임. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
