일반기술

프로테오믹스를 이용하여 동정된 스트렙토마이세스리비단스에서 항생제 생합성을 촉진하는 잠재적 AfsR2-타겟 단백질

본 발명은 프로테오믹스를 이용하여 스트렙토마이세스 리비단스에서 항생제 생합성을 촉진하는 잠재적 AfsR2-타겟 단백질의 동정에 관한 것이다. afsR2 유전자의 과발현이 스트렙토마이세스 리비단스에서 항생제의 생합성을 촉진한다는 것을 잘 알려져 있지만, AfsR2의 표적 단백질 및 그들의 신호전달 기작은 잘 알려져 있지 않으므로, 본 발명은 프로테오믹스를 이용하여 AfsR2의 표적 단백질을 밝혀 항생제 생합성 기작을 밝힐 수 있고, 본 발명에서 밝혀진 유전자를 이용하여 항생제 고생산성 균주의 확립에 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.스트렙토마이세스속 박테리아는 항생제, 항암제, 면역억제제 및 효소 억제제와 같은 의학적으로 중요한 물질인 다양한 이차 대사산물을 생산하는 능력이 있는 것으로 잘 알려져 있다. 일반적으로 스트렙토마이세스에 의해 생산되는 대부분의 대사산물은 복잡한 메카니즘을 가지고 있는 세포 성장의 휴지기 동안 생산되고, 일시적으로 배양 시 고체 배지의 표면에 자라는 기균사의 형성에 관여한다. 하지만, 지금까지 복잡한 스트렙토마이세스 조절 네트워크는 일부분만 동정 되고 있고 몇 가지 중요한 조절 유전자가 밝혀져 있다. 그 중 일부는 이차 대사산물 생산에만 영향을 주는 반면, 다른 것들은 대사산물 생산 및 형태학상의 분화 모두에 영향을 주는 등 스트렙토마이세스는 다중 조절 시스템이 있는 것으로 밝혀졌다. 스트렙토마이세스에서 항생제 생합성 경로에 영향을 주는 것으로 알려진 몇 가지 조절 유전자는 afs(A-factor synthesis) 유전자 패밀리로, afsR, afsK 및 afsR2를 포함한다. S. coelicolor에서 asfS로 알려진 스트렙토마이세스 리비단스의 afsR2는 63개의 아미노산을 구성되고, 그 기능 및 메커니즘이 시그마 팩터 단백질과 관련이 있는 것으로 보이는 단백질을 코딩한다. S. lividans에서 afsR2의 발현은 생리학적으로 조절되고, 단일 염색체의 afsR2 유전자로부터 mRNA 합성이 특정 성장 조건에서 촉진되는 것으로 보고되고 있다. 야생형 S. lividans는 전형적인 성장 상태에서는 악티노호딘을 생산하지 않지만, 최근에 본 발명자들은 이를 afsR2 유전자의 염색체 통합으로 악티노호딘을 과발현하는 균주로 형질전환시키는데 성공하였다. S. lividans에서 afsR2의 과발현은 항생제의 생합성을 촉진하는 주요 요인이라는 것은 명백히 잘 알려져 있지만, afsR2-표적 단백질 및 그들의 신호 전달 조절 메커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 발명자들은 AfsR2의 표적단백질을 밝혀 항생제 생합성 기작을 밝힐 수 있고 항생제 고생산성 균주의 확립에 유용하게 사용할 수 있는 유전자를 동정하기 위하여, 프로테오믹스를 이용하여 스트렙토마이세스 리비단스에서 항생제 생합성을 촉진하는 잠재적 AfsR2-타겟 단백질을 동정함으로써 본 발명을 완성하였다.