Screening for Inhibitors of ToxR, the Receptor of the Cyclic-Phe-Pro Signal, of Pathogenic Vibrio Species
- 주제어 (키워드) Vibrio vulnificus , cFP , ToxR , LeuO , Vvh , KatG
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김건수
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000066495
- UCI I804:11029-000000066495
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
Vibrio species harbors cyclo(Phenylalanine-Proline)- and ToxR-dependent signal pathway forming a complex regulon associated with virulence. To obtain chemicals inhibiting the pathway, I screened the Chembank collection (the Korean Chemical Bank) for chemicals repressing the expression of the gene leuO, which encodes the master regulator of the pathway and is directly controlled by ToxR. I constructed a screening system of a V. vulnificus derivative in which leuO was deleted and harbors a plasmid with the luxAB-reporter transcriptionally fused to the upstream of leuO. The resulting strain was added with each of the collection chemicals, and Lux activity was quantitatively measured. Through three rounds of screening, I could narrow down to two compounds which diminished the reporter expression to a 80% level but did not affect growth of cells. These final candidates, named SG0010 and SG0020, significantly inhibit the expression of leuO of V. vulnificus in a concentration-dependent manner and, furthermore, inhibit transcription of vvhBA of V. vulnificus and ctxA of V. cholerae, which encode hemolysin and cholera toxin, respectively, and are components of the ToxR-regulon. These compounds not only reduced resistance to ROS, but also significantly increased survivability of mice infected by V. vulnificus. These compounds exerted no significant harmful effects either on growth of V. vulnificus cells or viability of human epithelial cell line HaCaT. These results suggest that these two compounds can be served as substitutes of existing antibiotics, which could overcome the problem of resistant mutants.
more초록 (요약문)
Vibrio 종들은 cyclo(Phenylalanine-Proline)및ToxR을 통하여 병원성 유전자를 조절하는 신호전달체계를 가지고 있다. leuO는 cFP pathway 조절자이며, ToxR에 의해 직접적으로 영향을 받는 것을 이용하여 leuO를 억제하는 물질을 찾아 cFP에 의한 신호전달체계를 억제하고자 했다. leuO의 상단 부분을 luxAB-reporter에 전사가 같이 진행되도록 넣은 플라스미드를 구축하였고, V. vulnificus에 집어넣어 screening 시스템을 구축하였다. 각각의 화학물질을 완성된 종에 첨가하였고, Lux의 발현을 정량적으로 측정하였다. 3번의 screening을 통하여, 세포의 성장에는 영향을 주지 않으면서 reporter의 발현을 50%까지 억제하는 두개의 물질을 후보군에서 축소시킬 수 있었다. 이 최종 화합물을 SG0010, SG0020으로 각각 명명하였고, leuO의 발현을 화합물의 농도와 비례하게 억제하였다. ToxR에 의해 조절되며 hemolysin을 인코딩하는 vvhBA와 V. cholerae의 cholera toxin을 인코딩하는 ctxA의 전사량까지 감소시키는 것을 확인했다. 이 화합물들은 ROS에 대한 저항성을 감소시킬 뿐만 아니라 V. vulnificus에 의해 감염된 쥐의 생존율을 증가시켰다. 또한, V. vulnificus세포 및 인간의 상피 세포인 HaCaT 세포에 생존에 영향을 주는 등의 나쁜 영향을 미치지 않았다. 결과들을 통해 항생제 내성 돌연변이의 문제점을 극복할 수 있는 항생제 대체 물질의 후보군으로서 이 두물질을 제시할 수 있다.
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