인지질과 단백질로 구성된 나노구조체의 항세균 작용 : 패혈증비브리오균의 민감성과 LPS 구조의 상관관계 규명
Role of Lipopolysaccharides (LPS) in Susceptibility of Vibrio vulnificus to a Membrane-Disrupting Antibacterial Agent, Nanostructured Complex of Phospholipids and Protein
- 주제(키워드) pLN-NP , Lipopolysaccharide (LPS) , Vibrio vulnificus , Antibacterial agent
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이규호
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000082454
- UCI I804:11029-000000082454
- 본문언어 한국어
- 저작권 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록(요약문)
Phospholipid-based nanotube-like structures (pLN)을 serum albumin nanoparticle (NP) 표면에 결합하여 제작한 pLN-NPs는 세균의 막을 파괴시키는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 pLN-NPs의 항균 스펙트럼과 항균 효능을 규명하고자 다양한 세균을 대상으로 생존율 변화를 조사하였다. 그 결과, pLN-NPs에 감수성을 보이는 그람음성 세균들은 비감수성 세균에 비해 LPS profiles의 O-항원 사다리(ladders)가 단순한 경향을 나타냈다. 이러한 차이를 확인하기 위해 대표적인 그람음성 병원균인 Vibrio vulnificus를 모델 균주로 선정하고, LPS 절단(truncation) 돌연변이 균주를 이용하여 감수성 변화를 조사하였다. 실험 결과, LPS의 내부 코어가 결손된 균주일수록 pLN-NP에 대한 민감도가 증가함을 확인하였다. 이어서, pLN-NPs의 작용 기전이 LPS를 표적하는 polymyxin B와 관련이 있는지 확인하기 위해, LPS를 표적하는 항생제인 polymyxin B를 이용하여 동일 균주를 비교하였다. 그 결과, polymyxin B에 대한 민감도 양상 역시 pLN-NPs 처리 결과와 유사하게 나타났다. 또한, pLN-NPs의 작용 기전에 LPS 변형이 영향을 미치는지를 검증하기 위해, V. vulnificus에서 LPS의 lipid A를 변형하여 polymyxin에 대한 내성을 부여하는 유전자인 mobile colistin resistance (mcr)을 과발현시킨 결과, pLN-NPs에 대한 내성이 증가함을 확인하였다. 종합하면, pLN-NPs는 세균막 교란을 통해 항균 효과를 나타내며, 이는 polymyxin B와 유사한 기전을 공유할 가능성이 높음을 시사한다.
more초록(요약문)
Phospholipid-based nanotube-like structures (pLN) assembled on the surface of serum albumin nanoparticles (NPs) have been shown to induce the disruption of bacterial membranes. In the present study, the antibacterial spectrum and efficacy of the pLN-NPs complex were determined by examining the mortality of diverse bacteria under various doses of pLN-NPs. The pLN-NPs-susceptible Gram-negative bacteria showed simpler O-antigen (O-Ag) ladders in their LPS profiles than the pLN-NPs-insensitive bacteria. Thus, to identify the role of LPS in sensitivity to pLN-NPs, a representative Gram-negative pathogen, Vibrio vulnificus, was further examined by using a series of LPS-truncated mutants. Susceptibility tests revealed that absence of inner core of the increased the sensitivity to pLN-NPs. These findings led us to compare the antibiotic effect of the LPS-specific polymyxin B on these LPS-mutant strains: the degrees of their susceptibility to polymyxin B were parallel to those to pLN-NPs. Furthermore, overexpression of mobile colistin resistance (mcr) genes in V. vulnificus strains conferred increased resistance to pLN-NPs. Therefore, it is proposed that pLN-NPs-mediated membrane disruption might occur through the similar mechanism elicited by polymyxin B.
more목차
I. 초록 1
II. 서론 3
III. 실험 재료 및 방법 14
A. 박테리아 균주와 플라스미드 14
B. V. vulnificus rfaG mutant 의 제작 15
C. MCR-1 과발현 균주의 제작 16
D. LPS 추출 및 분석 16
E. 세포표면 소수성 측정 17
F. pLN-NP 제작 17
G. pLN-NP 의 항세균 스펙트럼 조사 18
H. pLN-NP 의 항균작용 평가 19
I. Polymyxin B 의 항균작용 평가 19
J. 마그네슘이온 첨가 시 항균효과 변화 조사 20
IV. Reuslts 27
A. pLN-NP 의 항균 스펙트럼 조사 27
B. wbpP mutant의 LPS 증가와 pLN-NP 효과 감소 32
C. LPS-truncated mutants 제작 및 확보 35
D. LPS 구조적 변화에 따른 pLN-NP 에 대한 민감도 변화 40
E. LPS 구조변화 및 양의 증가에 따른 Polymyxin B 에 대한 민감도 변화 조사 43
F. MCR-1 에 의한 lipid A 의 phosphoethanolamine 첨가가 polymyxin B 및 pLN-NP 민감도에 미치는 영향 46
G. ΔeptAoperon 균주에서 polymyxin B 및 pLN-NP 민감도 변화 비교 51
H. Mg2+ 이온의 외인성 첨가가 polymyxin B 및 pLN-NP 에 대한
민감도에 미치는 영향 54
V. 고찰 60
VI. 결론 64
VII. 참고문헌 65
