| 초록 |
□ 연구개요 양식 산업에서 고질적 세균병을 제어하기 위해 항생제를 사용하고 있으나 항생제 남용에 따른 내성 균주의 출현 및 잔류 항생제 등의 많은 문제점을 가지고 있음. 본 연구에서는 동물 병원성 세균의 발병과 관련이 있는 쿼럼 센싱(Quorum Sensing) 시스템을 차단하는 쿼럼 퀜칭(Quorum Quenching, QQ) 전략을 사용하여 세균병을 억제하고자 함. 이를 위하여 QS의 신호분자인 N-acylhomoserine lactone (AHL)을 효소적으로 불활성화 시킬 수 있는 QQ 균주를 발굴하고, 발굴 균주를 항생제 대신 어병 억제를 위해 사용할 수 있는 신개념의 사료 첨가용 QQ probiotics 균주로 구축하는 것을 목표로 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1.양식 환경에서 자생적 AHL 분해 quorum quenching 균주의 탐색 및 분리 - 민물양식장, 서해안 지역, 횟집 양식 수조 등에서 AHL을 유일 탄소원으로 이용한 증균배양을 통해 QQ 미생물 분리 및 확보 - 국립수산과학원 광어 양식 수조의 광어 장내에서 QQ 균주 분리 확보 2. 다양한 분리 QQ 균주 및 QQ 유전자의 특성화 - 다양한 샘플로부터 분리한 다양한 QQ 균주의 AHL 분해특성 조사 - 분리 균주들로부터 신규 QQ 유전자원의 분리 확보 3. 수 환경 유래 Rhodococcus 속의 새로운 QQ 유전자원의 특성화 - 신규 AHL-lactonase 효소(JydB)의 고발현, 분리 정제, 효소적 특성 분석을 통한 QQ 효소의 기능 규명 - 신규 AHL-lactonase JydB와 기존의 QQ 효소 QsdA의 QQ 활성 비교 분석 4. 어병 억제 사료 첨가용 QQ probiotics 구축을 위한 사전 분석 - 시판 양어장용 probiotics 수집 및 QQ 활성 분석 - QQ 균주의 probiotics 적용을 위해 용혈성 조사와 같은 생물학적 안전성 조사 - QQ 균주 및 효소와 어병 균주의 co-culture 방법 등을 통한 QQ 활성에 의한 생물막 형성 억제 효과 분석완료 □ 연구개발결과의 중요성 - 본 연구 결과인 QQ 균주 및 효소는 QS 신호전달 기작을 차단하여 발병을 억제할 수 있기에 양식 사업에서 기존 항생제 사용의 새로운 대안으로 활용될 수 있음. 또한 QQ 연구 결과를 통해서 병독성 유전자의 발현만을 억제시킴으로서 가장 문제가 되고 있는 항생제 내성 균주의 출현 기회를 최소화 할 수 있고, 또한 항생제 사용량도 저감시킬 수 있는 새로운 세균병 억제 전략에 활용할 수 있음. - 본 연구 결과는 기존의 단순 probiotics의 기능에 QQ 활성을 접목하여 새로운 기능을 추가적으로 부여함으로서 병원성 세균의 효과적 제어를 위한 신개념의 항생제 대체제 개발 연구에 응용할 수 있는 기반 연구임. - 잠재력이 큰 quorum quenching 연구는 농축산업, 수산업, 환경 및 궁극적으로 인간을 위한 의약품 개발 까지 산업적으로 많은 응용 연구가 이루어 질 수 있음. 특히 다양한 산업 분야에서 많은 문제가 되고 있는 생물막과 biofouling(생물오염)의 문제를 해결할 수 있는 산업적 응용성 큰 핵심 기반기술이 될 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
