Porphyromonas endodontalis의 헤민 결합 특성에 관한 연구
Characterization of Hemin binding of Porphyromonas endodontalis
- 주제(키워드) 도움말 Porphyromonas endodontalis , Hemin , Congo red , Hemin-binding , Hemin-binding protein
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 도움말 (주)이시영, (부)고성희
- 심사위원 백경화, 고성희, 이시영
- 사용가능일 20190201
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 치의학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000010337
- UCI I804:42001-000000010337
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
세균이 성장에 필수적인 철분을 획득하기 위해 heme 화합물을 이용하는 능력이 몇몇 병원성 세균에서 보고되었다. 치아의 근관에서 발견되는 Porphyromonas endodontalis도 성장을 위해 철분을 필요로 한다. 그러나 P. endodontalis의 철분 획득 기전에 대해서는 명확히 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 P. endodontalis의 heme 화합물을 통한 철분 획득 가능성을 확인하고, P. endodontalis의 hemin 결합 특성 조사 및 hemin 결합과 Congo red 결합의 관련성을 조사하였다. Iron-chelator를 이용하여 철분을 제거한 배지와 철분을 제거한 후에 hemin을 첨가한 배지에서 세균의 성장을 관찰하였다. P. endodontalis의 hemin 결합은 세균과 hemin을 혼합 배양한 후에 원심분리하여 얻은 상층액의 OD값을 측정하고 hemin-농도 표준 곡선으로 세균에 결합된 hemin의 양을 결정하였다. P. endodontalis의 성장은 철분을 제거한 배지에서는 거의 관찰되지 않았지만, 철분 제거 후에 hemin을 첨가한 배지에서는 세균의 성장이 관찰되었다. P. endodontalis의 hemin 결합은 첨가된 hemin의 농도 및 세균의 농도에 의존적이었고, 배양 온도는 세균의 hemin 결합에 유의한 영향을 미치지 않았으며, P. endodontalis의 hemin 결합은 빠른 시간 내에 진행되었다. 또한, P. endodontalis의 Congo red 결합도 hemin결합과 유사하게 첨가된 Congo red의 농도 및 세균의 농도에 의존적이었다. 세균을 hemin과 선결합시키면 세균의 Congo red 결합이 감소하는 결과를 보였다. Hemin agarose beads를 이용하여 SDS-PAGE 방법을 통해 P. endodontalis의 hemin 결합에 관여하는 것으로 추정되는 단백질로서 40 kDa의 단백질을 확인하였다. 본 연구의 결과는 P. endodontalis가 hemin과 결합할 수 있으며, 성장에 필요한 철분을 획득하기 위해서 hemin을 이용할 가능성이 있음을 보였다.
more초록/요약 도움말
The ability of bacteria to utilize heme compounds to acquire iron for growth has been reported in some pathogenic bacteria. Porphyromonas endodontalis, found in the root canal of teeth, requires iron for growth. However, the mechanism of iron uptake in P. endodontalis has not been clearly elucidated. In this study, we analyzed the ability of P. endodontalis to obtain iron from heme compounds. Further, we investigated the hemin binding characteristics of P. endodontalis and the relationship between hemin binding and Congo red binding. The iron was removed from the medium using an iron-chelator, and the hemin was supplemented to the iron-free medium. Bacteria were inoculated in each medium and then incubated at 37℃ anaerobic conditions. The degree of growth of the bacteria was determined by measuring the absorbance. Hemin binding characteristics of P. endodontalis were analyzed by incubating bacteria with hemin and measuring the OD value of the supernatant obtained through centrifugation. Subsequently, the amount of hemin bound to the bacteria was determined using the OD value obtained from the hemin concentration standard curve. Growth of P. endodontalis was not observed in an iron-depleted medium, but it was observed in a hemin-supplemented medium. Further, hemin binding was dependent on the concentrations of hemin and bacteria. Hemin binding proceeded quickly in P. endodontalis, and the incubation temperature did not affect this binding. Similar to hemin binding, Congo red binding of P. endodontalis was dependent on Congo red and bacterial concentrations. Further, Congo red binding of P. endodontalis was inhibited by hemin pre-binding. Hemin agarose beads were used to identify a 40 kDa protein, presumably involved in hemin binding, by SDS-PAGE. The results showed that P. endodontalis could bind with and utilize hemin to obtain the iron required for growth.
more목차 도움말
Ⅰ. 서론................................................................................................................1
Ⅱ. 연구 재료 및 방법...................................................................5
1. 세균의 균주 및 성장 조건............................................................................5
2. 성장 곡선.....................................................................................................5
3. Hemin 결합 및 Congo red 결합 분석........................................................6
4. Hemin과 Congo red의 경쟁 분석.............................................................8
5. sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel 전기영동.............................9
Ⅲ. 연구결과.......................................................................................................11
1. 성장 곡선...................................................................................................11
2. Hemin 결합 및 Congo red 결합 분석......................................................13
3. Hemin과 Congo red의 경쟁 분석...........................................................21
4. sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel 전기영동...........................23
Ⅳ. 고찰......................................................................................25
Ⅴ. 결론.......................................................................................31
Ⅵ. 참고문헌................................................................................32
Ⅶ. 국문초록.......................................................................................................38
Ⅷ. 영문초록.......................................................................................................40
