Expression analysis of Alkyl hydroperoxide reductase of Pseudomonas aeruginosa
- 주제(키워드) alkyl hydroperoxide reductase , oxidative stress , Pseudomonas aeruginosa
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이정국
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046107
- 본문언어 한국어
초록/요약
그람 음성 세균이며 기회주의적 병원균인 Pseudomonas aeruginosa는 다양한 환경 에 생존이 가능 한 것으로 알려져 있다. 이것을 가능하게 하는 요인 중 하나가 산화스트레스 저항성 유전자이다. 여러 형태의 활성산소들, 그 중 특히 hydrogen peroxide (H2O2)는 막 투과성이 있어서 개체 내에서 확산이 용이하고 Fenton reaction에 의해 hydroxyl radical (HO•) 로의 환원이 가능하기 때문에 이것의 분해는 생존에 중요하다. Alkyl hydroperoxide reductase는 peroxidase의 일종으로 낮은 농도의 H2O2를 제거하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. In silico 분석을 통해 녹농균 PA14에는 Escheriachia coli의 ahpC와 유사한 ahpC와 Helicobactor pylori 의 tsaA와 유사한 ahpB의 두 개의 alkyl hydroperoxide reductase가 존재하는 것을 알 수 있었다. 그리고 ahpB와 ahpC의 in-frame deleted mutant를 제작하여 특성들을 관찰 하였고 특이하게도 ahpC, ahpBC mutant에서 H2O2에 의해 산화적 스트레스 저항성이 증가 되는 것을 발견하였다. 각각의 mutant들의 산화적 스트레스 관련 유전자의 발현을 분석하여 이와 같은 특이한 표현형은 OxyR의 regulon의 하나인 KatA의 발현증가에 의한 것임을 밝혔다. 또한 각 mutant들의 H2O2 축적량 비교를 통해 각 유전자의 기능을 살펴보았다. AhpC와 KatA 사이의 관계와 같이 유사한 역할을 하는 유전자들이 복수로 존재 하면서 또한 이들 사이에 보완적인 기능이 존재 함으로써 생물학적으로 개체의 생존에 기여 할 수 있음을 알아본 것에 본 연구의 의의가 있다.
more초록/요약
Pseudomonas aeruginosa, which is a gram negative opportunistic bacterium, is known to survive in various environments, and the antioxidative resistant genes make this possible. Amongst the reactive oxygen species, breaking down of hydrogen peroxide (H2O2) is especially important for survival because high permeability of H2O2 allows high rates of diffusion and it is easily reduced back to hydroxyl radical via the Fenton reaction. Alkyl hydroperoxide reductase, which is a peroxidase, is known to eliminate low concentrations of H2O2. Through in silico analysis, two alkyl hydroperoxide reductases, which are similar to Escherichia coli ahpC and Helicobacter pylori tsaA, were identified in the strain PA14. I constructed ahpB, ahpC, and ahpBC in-frame deletion mutants and observed that the ahpC and ahpBC mutants showed increased resistance against oxidative stress by H2O2. I showed that it was due to the increased expression of KatA which is a member of OxyR regulons. I also observed the function of each gene by comparing H2O2 accumulation levels of each mutant. This research is significant in that similar functioning genes such as ahpC and katA exist together and provide complementary roles to contribute to the survival of an organism in stress conditions.
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