| 초록 |
[목적] P. chlororaphis GP72는 페나진-1-카복실산(Phenazine-1-carboxilic acid) 및 2-히드록시페나진(2-Hydroxyphenazine) 등 2가지 페나진 항생제(antibiotics)를 생성하는 생물학적 방제(biological control) 슈도모나스균(Pseudomonas)이다. RpeA/RpeB 2성분(two-component) 조절 시스템은 2성분 조절 시스템중 1개 조합이고, 본 논문은 해당 시스템에서의 반응 조절 인자(RR, response regulator) RpeB가 PCA 및 2-OH-PHZ의 생물학적 합성(biosynthesis)에 미치는 영향을 연구하였다. [방법] 생물 정보학(bioinformatics) 분석을 통하여 rpeA/rpeB 2성분 조절 시스템의 서열(sequence)을 얻고 GP72에서 rpeB 유전자를 증폭하였으며, 상동 재조합(Homologous recombination) 기술을 통하여 카나마이신(Kanamycin) 내성 단편을 돌연변이 rpeB에 삽입한 돌연변이 균주 GP72BN을 구축하였다. 발효 실험, rpeB 유전자 보완 실험(complement experiment) 및 실시간 형광 정량 PCR(qRT-PCR) 실험을 이용하여, 페나진 항생제 합성 및 관련 유전자 발현에 대한 rpeB의 조절 작용을 검증하였다. [결과] KMB 배지(medium)에서 rpeB 돌연변이주의 PCA 생산량은 야생형의 49.5%로 감소하고 2-OH-PHZ 생산량은 야생형의 67.3%로 감소하였다. rpeB 유전자의 보완은 일정한 정도에서 PCA 및 2-OH-PHZ의 생산량을 회복할 수 있다. 실시간 형광 정량 PCR 실험 결과, rpeB 돌연변이주에서 집단 감지 시스템(sensing system) 유전자 phzI/phzR 및 페나진 합성 유전자 집단(gene cluster)의 유전자 phzE 전사(transcription) 수준은 현저하게 하향 조절되었지만, PCA가 2-OH-PHZ로 전환한 변경 유전자(modifier) phzO 전사 수준은 변화가 뚜렷하지 않다. [결론] RpeB는 PCA 및 2-OH-PHZ 합성 경로의 발현을 긍정적으로 조절한다. RpeB는 집단 감지 유전자 phzI/phzR와 phz 유전자 집단의 발현 조절을 통하여 작동할 수 있고, 따라서 PCA의 합성에 영향을 미치며 유도한 파생물(derivate) 2-OH-PHZ의 합성을 간접적으로 조절한다. |
