철 이온-Fur 복합체에 의한 iscR 유전자 발현의 조절기전
- 주제(키워드) IscR , Fur , Iron
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이규호
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000064484
- UCI I804:11029-000000064484
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
IscR은 [Fe-S] cluster합성 시스템(Isc)의 발현을 조절하는 주요 전사조절자로 해당 [Fe-S] cluster합성 시스템은 iscRSUA-hscBA-fdx-iscX operon에 암호화 되어있다. 또한 Vibrio vulnificus에서 IscR은 주화성, 산화스트레스 반응 그리고 병독성인자 등과 관련 있는 유전자들의 전사를 조절하는 것으로 알려져 있으며, 이것은 IscR이 V. vulnificus의 병원성을 결정하는 주요한 조절자임을 뜻한다. 따라서 IscR의 세포내 발현은 세균의 성장단계에 따라서 다르게 조절될 것이라 생각한다. iscR 유전자의 전사는 철과 결합된 형태의 IscR (holo-IscR)에 의해 억제되는 것으로 알려져 있다. 따라서 V. vulnificus에서 iscR 유전자가 결실된 돌연변이 균주의 iscR 전사발현은 증가된다. 흥미롭게도 해당 돌연변이 균주에 철 이온 킬레이터인 2,2-dipyridyl을 첨가하여 세포내 철 농도를 감소시켰을 때, iscR 전사량이 더욱 증가하는 것을 관찰하였다. 이러한 현상은 철 이온 농도에 반응하여 iscR의 전사를 조절하는 또 다른 전사조절자의 존재를 의미한다. 따라서 세균에서 철 이온 농도에 반응하는 전사조절자중 가장 잘 알려진 Fur를 암호화하고 있는 유전자가 결실된 돌연변이주에서 iscR 의 전사를 관찰하였으며, iscR 유전자의 상단부 지역에 Fur가 직접적으로 결합하여 iscR의 전사를 억제하는 것을 발견하였다. Fur가 전사를 억제하기 위해서는 철 이온과 Fur가 결합한 상태를 이루어야 하기 때문에 V. vulnificus에서 세포 성장단계에 따른 Fur 단백질의 발현 패턴과 철 이온 농도를 측정했다. 균주를 LBS 액체배지에서 교반 배양하였을 때, 세포내 Fur 단백질은 상대적으로 일정한 반면 균주의 배양시간이 길어질수록 세포내 철 이온 농도는 증가하는 것이 관찰되었다. 이러한 결과는 세포 내 철 농도가 Fur와 결합할 만큼 과량 존재할 때, iscR 프로모터에 Fur가 결합하여 해당 유전자의 전사를 억제하는 것을 의미한다.
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