Monomeric diaminopimelic acid - type peptidoglycan의 인식과 신호전달에 관련된 단백질들의 생화학적 기능 규명
Biochemical characterization of novel proteins involved in the monomeric diaminopimelic acid-type peptidoglycan-mediated recognition signal pathway
- 주제(키워드) Monomeric DAP - type PGN , PGRP
- 발행기관 부산대학교
- 지도교수 이복률
- 발행년 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 대학원 제약학과
- 논문 페이지 57
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/pusan/000000064526
- 본문언어 한국어
- 저작권 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
Abstract/초록/요약
선천성 면역은 모든 척추와 무척추 생물체들에 존재하는 최전방 방어 기전으로 감염 초기에 빠르게 활성화 되어 숙주를 외부 감염원으로부터 보호하는 작용을 한다. 곤충에서 세균의 세포벽 성분인 peptidoglycan (PGN)의 인식은 두 개의 면역 경로인 Toll과 Immune deficiency (IMD) 면역 경로에 의해 선천성 면역 반응이 활성화 되어 이루어지고, 최종적으로 항균단백질의 생산을 유도하여 숙주를 병원균의 감염으로부터 보호 한다고 알려져 왔다. Peptidoglycan recognition protein (PGRP)는 선천성 면역 반응에 중요한 peptidoglycan (PGN) 인식 단백질 또는 면역 반응 조절 단백질로서 그 생물학적 중요성은 이미 여러 국내외 연구진에 의하여 보고되었다. 본 연구실에서는 최근 갈색 거저리 (Tenebrio molitor)의 Toll 활성화 경로를 분자수준에서 규명하였다. 그람 양성균의 polymeric Lysine (Lys)-type PGN을 PGRP-SA가 인식한 후, Gram-negative binding protein 1 (GNBP1)와 복합체를 이루어 그 인식 신호가 활성화되고 차례로 일련의 세린프로테아제들인 modular serine protease (MSP), SPE-activating enzyme (SAE) 그리고 Spätzle-processing enzyme (SPE)이 순차적으로 활성화되고, 활성화된 SPE는 Toll의 리간드인 pro-Spätzle을 활성화 시켜서 활성화된 Spätzle을 생성하고, 세포 표면 Toll 수용체와 결합하면 세포 내 신호전달 단백질이 활성화되어 최종적으로 항균 단백질 유전자가 활성화되어 항균단백질을 유도하는 사실을 규명하였다. 그러나 T. molitor에서의 그람 음성균 및 Bacillus 균주에 존재하는 monomeric diaminopimelic acid (DAP)-type PGN을 인식하여 활성화되는 IMD 경로의 세포 밖에서의 인식 경로 및 그 신호전달체계는 Tenebrio와 Drosophila에서 모두 규명되어 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 T. molitor 유충의 체액으로부터 새로운 monomeric DAP-type PGN 인식에 관여하는 새로운 PGRP의 생화학적 기능과 신호전달체계를 규명하고자 다음과 같은 실험을 진행하였다. Monomeric DAP-type PGN를 인식하는 새로운 PGRP를 cDNA 클로닝하여, 재조합 단백질을 baculovirus 발현 시스템을 이용하여 새로운 PGRP 단백질을 생산하였다. 생산된 재조합 단백질을 이용하여 새로운 PGRP가 monomeric DAP-type PGN만을 특이적으로 인식하는 단백질이라는 것을 여러 리간드를 사용한 실험 결과를 통해 증명하였다. 또한, 새로운 PGRP 단백질의 하위단계 단백질로 예상되는 cathepsin B-like 효소를 cDNA 클로닝을 하였다. 이러한 결과들을 종합하면 T. molitor 유충의 체내에 침입한 그람 음성균의 polymeric DAP-type PGN을 라이소좀과 같은 PGN 분해 효소 의해서 monomeric 형태의 DAP-type PGN이 생성이 되고, monomeric DAP-type PGN이 Tenebrio의 새로운 PGRP에 의해 인식되고, 최종적으로 항균단백질을 유도하는 새로운 IMD 경로의 신호전달 체계의 일부를 증명하는데 성공하였다.
more목차
초 록 1
I. 서 론 4
Ⅱ. 실험 재료 및 방법 8
1. 실험 재료 8
(1) 사용한 곤충 8
(2) 시약 및 완충액 8
2. 실험 방법 12
(1) T. molitor 유충의 체액 채취 12
(2) Lysozyme을 처리한 polymeric DAP-type PGN으로부터 monomeric DAP-type PGN의 정제 12
(3) Tenebrio의 새로운 PGRP의 분리 정제 13
(4) Tenebrio의 cathepsin B-like 효소의 분리 정제 15
(5) 정제한 Tenebrio의 새로운 PGRP와 cathepsin B-like 효소에 대한 N-말단 및 부분 아미노산 서열 결정 19
(6) Monomeric DAP-type PGN 인식단백질인 새로운 PGRP와 cathepsin B-like 효소의 cDNA 클로닝 20
(7) Tenebrio의 새로운 PGRP의 발현과 정제 26
(8) Tenebrio의 새로운 PGRP하위 단백질의 동정 27
Ⅲ. 결 과 31
1. Tenebrio의 새로운 PGRP의 분리 정제 31
2. Tenebrio의 새로운 PGRP의 N-말단 및 부분 아미노산 서열 결정 31
3. Monomeric DAP-type PGN 인식단백질인 새로운 PGRP의 cDNA 클로닝 32
4. Tenebrio의 새로운 PGRP와 다른 곤충의 PGRP들과의 아미노산 서열 비교 분석 32
5. Tenebrio의 새로운 PGRP의 하위 단백질의 동정 및 특성 33
6. Tenebrio의 cathepsin B-like 효소의 분리 정제 및 부분 아미노산 서열 결정 33
7. Tenebrio의 cathepsin B-like 효소의 cDNA 클로닝 34
IV. 고 찰 43
V. 참고문헌 45
Ⅵ. Abstract 50
Ⅶ. 감사의 글 53
