일반기술

트레할로스 6-인산 인산효소 : 항진균성 화합물의 확인에 사용되는 목표 단백질

트레할로스 6-인산 인산효소(TPP)를 암호화하고 있는 캔디다 알비칸스의 유전자는 복제되었으며 동요되었다. 돌연변이는 생존 능력을 상실한다. 쥐의 실험 결과를 살펴보면 이 유전자를 동요시켰을 경우 감염성이 감소한다. TPP 또는CaTPS2의 발현을 제한하는 물질은 잠재적으로 특정 항진균성 제재로 작용할 수 있다. TPP의 발현, 조절 그리고/ 또는 활성도에 영향을 나타내는 화합물의 확인을 위한 스크리닝 방법이 제시되어 있다.트레할로스( a-글루코피라노실-a-D글루코피라노스)는 1,1 a-글루코시드 결합으로 연결된 두 개의 글루코스 분자로 구성된 디사카라이드이다. 자연 상태에서 이스트 그리고 다른 진균, 몇몇 세균, 곤충 그리고 몇몇 동물에서 트레할로스를 발견할 수 있다. 트레할로스의 생합성은 각각 트레할로스-6-인산 합성 효소와 트레할로스-6-인산 인산효소에 의하여 촉매되는 두 단계의 과정으로 이루어져 있다. 현재의 발견 상태에서 C. 알비칸스의 트레할로스-6-인산 인산효소(TPP) 유전자를 동요시켜 숙주 유기체의 감염성을 저하시키고 TPP가 항진균 화합물의 확인에 적합한 목표라는 점을 말할 수 있다. 현재의 상태에서는 아미노산 서열의 73%가 캔디다 알비칸스의TPP와 동일한 폴리펩타이드를 분리하는 것이 가능하다. 또한 TPP의 서열과 동일성이 높거나 완전히 일치하는 폴리펩타이드의 개발도 현재 진행중이다. 현재 진행 중인 연구의 다른 목표는 위에서 정의한 폴리펩타이드를 암호화하는 염기 서열을 밝히는 것이다. 나아가 TPP의 발현 그리고/또는 조절 그리고/ 또는 활성도에 영향을 나타내는 물질을 확인하는 스크리닝 방법도 연구 중이다. 위에서 언급한 스크리닝 방법을 이용하여 확인된 화합물은 진균 감염의 치료를 위한 약 개발에 적합한 선도 화합물로 작용할 수도 있다. 스크리닝 방법은 TPP 활성이 나타나 폴리펩타이드를 합성하는 세포를 검사 화합물과 접촉시키고 이 화합물이 TPP의 발현 그리고/ 또는 제어 그리고/ 또는 활성도에 미치는 영향을 모니터하는 방법을 통하여 이루어진다. TPP의 발현 그리고/ 또는 제어 그리고/ 또는 활성도에 영향을 미치는 검사용 화합물은 예를 들어 한 세포 배양군이 , 이 때 C. 알비칸스가 선호되는데, 37C 정지기에서 덩어리를 형성하는지의 여부로 감별할 수 있다. 다량의 후보 화합물을 프리스크리닝 하는 데는 잘 알려진 기준을 사용하는 것이 특히 유용하다. 시험관 내에서 C. 알비칸스의 TPP활성을 정지시키는 것은 항진균 화합물을 찾는 방법으로도 이용할 수 있다. TPP 활성을 나타내는 모든 폴리펩타이드와 TPP활성을 가지는 폴리펩타이드를 암호화하는 모든 핵산은 위에서 말한 스크리닝에 사용할 수 있으며 특히 이번에 새로 개발한 폴리펩타이드와 핵산이 여기에 잘 적용된다. TPP의 활성을 암호화하고 있는 핵산은 유전자 상의 위치나 염색체 외의 유전적 구조물로부터 발현될 수 있다. 이러한 핵산은 염기 서열을 세포가 받아들이는 모든 전환 방법을 사용하여 세포 내로 도입될 수 있으며 그 예로 전기 다공법을 들 수 있다. 적합한 숙주 세포는 TPP 활성을 가지는 폴리펩타이드를 발현할 수 있는 것이며 진균 세포가 선호되며 그 중에서도 C. 알비칸스의 세포가 가장 선호된다. 세포 자체에서 TPP를 생성하는 세포를 가장 선호한다. 이번 연구의 또 다른 목표는 게놈 내에 적어도 하나의 불활성화된 내인성 TPP 유전자를 가진 C. 알비칸스를 개발하는 것이다. 항진균 화합물을 확인하는 검사 시에 알려진 돌연변이를 대조군으로 사용하는 것이 적합하다. 이번 연구에서는 C. 알비칸스의TPS2 유전자를 분리하고 성격을 규명하였다. C. 알비칸스의 생리에서 CaTPS2의 기능이 가지는 의미를 파악하기 위하여 위에서 말한 두 유전자의 염색체 쌍을 모두 동요시키는 방법을 사용하였다. 암 쥐의 BALB/c에 생존 능력을 가진 C. 알비칸스 세포를 주입하고 한 달간 생존 여부를 관찰하였다. CaTPS2의 동요된 형태를 주입 받은 쥐가 동일량의 자연형 세포를 주입 받은 쥐에 비하여 훨씬 오래 생존하는 것으로 나타났다. 7 일이 경과한 후 자연형을 주입 받은 쥐에서는 생존율이 0%이었으나 한 달 후 동요된 상동염색체를 주입 받은 쥐의 80%가 생존하였다. 하나의 염색체만 동요된 경우에는 이의 중간적인 양상을 나타냈다.혁신적인 사항:이 연구의 혁신적인 면모는 다른 포유류와는 유사성을 가지지 않는 억제자를 개발하여 이를 약에 사용할 경우 완전한 특이성을 가지도록 하는 데 있다. 주요 장점:항진균 활성을 나타내는 화합물을 확인하는 데 필요한 목표 분자의 수요에 대한 공급이 절실하다.