<h1>결 과</h1><h2>정지기 Salmonella의 세포 성분 분획과 세포질 단백질의 조사</h2><p>정지기의 Salmonella는 영양분이 고갈되고 산화적 스트레스와 철이온 스트레스를 포함한 여러가지 스트레스에 노출되며, 이러한 환경 조건에 반응하여 스스로를 보호하기 위해서 새로운 유전자 세트를 발현한다. 생육 단계의 대수증식기 및 정지기의 Salmonella에서 각각 발현되는 단백질들을 분석하기 위하여 wild-type인 S. typhimurium X3339를 Luria-Bertani (LB) 액체배지에서 배양하였다. 생육 단계의 대수증식기 및 정지기까지 배양한 Salmonella에서 발현된 전체 단백질들을 SDS-PAGE를 통해 확인하였다 (Fig. 1A). 대수증식기와 정지기의 S. typhimurium에서 발현되는 단백질 패턴을 비교를 통해 정지기에서 특이적으로 발현되는 단백질들을 확인할 수 있었으며, 그 중에서 \( 20 \mathrm{~kDa} \)과 \( 25 \mathrm{~kDa} \) 부위에 존재하는 두 단백질들은 생육 단계에 따라 그 발현이 주목할만한 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 1A). 단백질의 세포 내 분포에 따른 미세한 분석을 위해 생육 단계의 정지기까지 배양한 S. typhimurium 세포 성분을 세포질과 세포막 부분으로 분획한 후 SDS-PAGE를 통해 각 부분의 단백질들을 확인하였다 (Fig. 1B). 수많은 종류의 세포질 단백질들이 존재하였으며 앞에서 정지기의 S. typhimurium에서 특이적으로 관찰되었던 약 \( 20 \mathrm{~kDa} \)의 크기를 가지는 것으로 예상되는 단백질 역시 세포질 부분에 존재하는 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 1B). \( 25 \mathrm{~kDa} \)의 단백질은 세포내 존재에 있어서 특이성이 낮았기 때문에 이후에 이에 대한 연구를 진행하기로 하고 본 연구에서 배재되었으며, \( 20 \mathrm{~kDa} \) 인자는 세포질에 특이적으로 존재했기 때문에 이 인자를 이용하여 본 연구를 실시하였다.</p><h2>\( 20 \mathrm{~kDa} \)의 Salmonella 세포질 단백질의 분리 및 동정: Dps</h2><p>SDS-PAGE를 통해 확인한 \( 20 \mathrm{~kDa} \)의 목적 단백질을 동정하기 위해 목적 단백질이 포함된 polyacryamide gel 부분을 잘라내어 그 속에 포함된 단백질을 MALDI-TOF assay system을 통해 분석하였다. 이렇게 분석한 펩타이드들의 분자량 정보를 Salmonella를 포함한 그람 음성 세균의 데이터베이스에 탐색, 비교하였다. Trypsin에 의해 잘려진 펩타이드 중에서 탐지가능한 분자량을 가지는 펩타이드는 총 45개였다(data not shown). 45개의 펩타이드 중에서 14개의 펩타이드와 일치하는 아미노산 서열을 가지는 단백질은 S. typhimurium LT2 DNA binding protein in stationary phase (Dps) 단백질이었으며, \( 31 \% \)의 높은 일치도를 보이는 Dps 단백질을 동정하고자 하였던 단백질일 것이라 예측하였다 (Fig. 2). Dps는 167 개의 아미노산으로 이루어져 있으며, 분자량은 18,717 Dalton으로 polyacryamide gel 상에서 확인한 크기와 매우 유사하였다. Dps에 대한 연구는 Salmonella를 포함하는 그람 음성세균 뿐만 아니라 그람 양성세균 및 극한 환경에서 생존하는 호열성 세균이나 고세균에서도 활발히 진행되고 있다. 다양한 균에 존재하는 Dps 단백질의 아미노산 서열의 유사도를 분석한 결과, E. coli, Shigella, Yesinia와 같은 장내 그람 음성세균의 Dps 단백질 아미노산 서열과는 \( 95 \% \) 이상의 높은 일치도를 보인다 (data not shown).</p><p>Kolter 등에 의해 E. coli에서 정지기 동안에 세포 내에 축적되고 DNA에 비특이적으로 결합하는 Dps 단백질이 최초로 알려졌다. E. coli의 Dps 단백질은 in vitro에서 정제된 DNA와 함께 결정형의 구조를 형성하며, 이것은 Dps 단백질이 산화적 스트레스를 포함하는 각종 스트레스로부터 DNA를 격리하여 물리적으로 보호하는 기능을 가지는 것을 의미한다. 최근에는 Dps의 결정 구조가 철 이온을 저장하는 단백질인 ferritin과 유사하다는 것이 밝혀졌다. 특히 Zhao 등은 Dps 단백질이 물리적인 DNA 보호 기능뿐만 아니라 Fe(Ⅱ)과의 결합을 통해 활성 산소종의 형성을 막는 기능을 가진다고 제시하였다. S. enterica의 병원성에 있어서 Dps의 역할은 아직 알려진 것이 많지 않으나 dps 유전자의 발현이 macrophage에 의한 섭취 이후에 유도된다는 것은 알려져 있으며, dps 유전자 결손 돌연변이주의 macrophage 내에서의 생존율이 저하되는 것으로 보아 병원성에도 기능을 할 것이라 여겨지고 있다.</p>
dps가 무엇에도 기능을 할 것이라 예상돼?
병원성