<h1>서 론</h1><p>갈반병은 세계적으로 양송이와 느타리버섯을 포함한 버섯 재배에 큰 해를 끼치는 질병으로 오래 전부터 알려져 왔다. 버섯을 재배하는 버섯 농가에서 세균성 갈반병이 한번 발생하면 이를 통제하는 것은 매우 어려우며, 빠르게 재배농장 전체로 번지거나 다른 버섯 농가로 펴져 나가게 되어, 버섯 농가의 소득을 감소시키는 중요한 원인이 된다.</p><p>버섯의 갈반병은 Pseudomonas tolaasii에 의해 발생하는 것이 확인되었으며, 이 병원균은 세포독성을 갖는 펩티드 독소인 tolaasin을 생성한다. Tolaasin은 \( 18 \)개의 아미노산과 \( \mathrm{N} \)-말단의 작은 지방산으로 이루어진 lipodepsipeptide 독소로서, 분자량은 \( 1,985 \) Da이다. Tolaasin의 \( 1 \)차 구조는 \( 1991 \)년 Nutkins 등에 의해 밝혀져, 펩티드의 \( \mathrm{N} \)-말단이 acylation에 의해 \( \beta \)-hydroxyoctanoic acid와 결합하고 있고, C-말단의 lysine 잔기는 \( 14 \)번째에 있는 D-allo-threonine과 lactone ring을 형성하는 복잡한 구조를 갖는다. 이후, tolaasin의 다양한 동위체(analogue)들이 발견되었으며 주로 한 개 이상의 아미노산이 치환되어 만들어 지나, 이들의 세포독성은 밝혀지지 않았다. P. tolaasii 병원균에 의한 tolaasin의 생성은 양분의 결핍이 일어나는 정체기에 도달하면 증가하며, tolaasin은 직선형태의 peptide 전구체로 생성된다. 이후, 전구체는 특이적인 다양한 효소작용에 의하여 환상구조로 변환되며, 리보솜의 작용과 무관한 \( 2 \)차대사산물이다.</p><p>Tolaasin의 작용기작은 숙주세포막에 pore를 형성하여 버섯 세포를 파괴하는 것으로 pore-forming 독소임이 일찍부터 제안되었다. 이 종류의 펩티드 독소들은 수용성을 갖는 양친매성으로, target 세포의 막에 도달하면 세포막에 쉽게 삽입된다. 세포막에서 펩터드들은 다중체를 형성하여 비선택성 양이온채널을 생성함으로써 삼투압교란을 통한 세포막의 파괴를 유발한다. 현재까지 tolaasin은 좌선성 \( \alpha \)-나선구조로 생체막과 상호작용함이 알려져있고, 농도에 따라 낮은 농도에서는 pore 형성이, 높은 농도에서는 계면활성제 특성으로 버섯의 세포막 구조를 붕괴시키는 것으로 제안되었다. P. tolaasii의 배양액에서 분리한 tolaasin은 인공지질이중막에서 두 가지 형테의 이온 채널을 형성함이 확인되어 pore-forming 펩티드 독소로서의 작용기작이 확립되었다.</p><p>세포막에 pore를 형성하여 독성을 나타내는 펩티드 독소는 일반적으로, 세포막 결합, 분자다중체 형성에 의한 비선택성 pore 형성, 세포막 안팎의 전기화학전위 차이에 의한 막의 유동성 증가, 삼투압 변화에 의한 세포의 파괴 단계로 독성을 나타낸다. Tolaasin에 의한 세포의 붕괴 또한 이러한 과정을 따를 것으로 알려저 있으며 지질이중막에서 tolaasin의 이온 채널 형성을 확인함으로써 가능성을 확인하였다. 그럼에도 불구하고 전기생리학적 방법을 사용하여 측정한 tolaasin의 pore는 불안정하였고, 이러한 문제가 tolaasin 분자에 의해 생성되는 pore의 길이와 지질막 두께 사이의 불일치로 인해 발생할 가능성이 확인되었다. Tolaasin 분자는 용액상에서 \( 4 \)회전을 하는 좌선성의 \( \alpha \)-나선을 형성하는데, 이는 tolaasin에 의해 생성되는 pore의 길이가 \( 20 \mathring{A} \) 에 가까워 일반적으로 알려진 세포막의 두께보다 짧을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 tolaasin에 의해 생성되는 pore의 안정성과 이에 따른 세포독성 변화를 측정하기 위하여 다양한 탄소수로 이루어진 인지질을 첨가하고 tolaasin의 세포독성을 측정하였다.</p>
갈반병은 동물에서 발생하는 질병인가?
NO