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Durga Ray(듀르가 레이),Yeon Ha Kim(김연하),Yunjeong Choe(최윤정),Ho Young Kang(강호영) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.1
Edwardsiella piscicida는 어류의 출혈성 패혈증 및 사람의 위장 감염의 중요한 원인균이다. 세균이 생존을 하기 위해서는 환경변화에 적응하기 위한 특수한 메커니즘이 필요하다. 따라서 E. piscicida가 삼투압 변화 환경을 감지하고 이에 반응하는 메커니즘을 이해하기 위하여 본 연구에서는 다양한 염도 조건에서 단백질 발현 형태와 세균의 생리적 특성을 분석하였다. EnvZ–OmpR의 two-component 조절 시스템의 일부인 OmpR 단백질은 세균의 염분 스트레스 감지와 관련이 있다. 이 단백질이 E. piscicida에서 어떤 생리적 역할을 하는지는 밝혀지지 않고 있다. 이 연구에서는 염분 스트레스에 대한 OmpR 단백질의 기능을 조사 하였다. OmpR을 발현하지 못하는 돌연변이체를 분석한 결과 구연산염 이용, H2S 생성 및 인돌 생산의 능력이 야생형과 비교했을 때 차이가 나는 것으로 확인되었다. 전체 ompR 유전자를 가지는 플라스미드를 돌연변이 균주에 도입하여 분석한 결과 위의 세가지 표현형은 야생형과 같아졌다. 지연된 성장률도 부분적으로 회복되었음을 볼 수 있었다. 이 연구에서 OmpR이 세포운동성과의 관련성을 찾아볼 수 없었다. 이 연구의 결과들을 종합하면, 돌연변이 분석, 성장 분석, MALDI-TOF MS, qRT-PCR 및 표현형 연구 결과는 E. piscicida의 OmpR이 삼투압 조절, 생육, 포린 발현, 독성 관련 유전자(eseC, eseD 및 evpC) (ETAE_1826) 및 기능을 알 수 없는 특정 유전자(ETAE_1540 및 ETAE_2706)와 관련이 있다고 사료된다. Edwardsiella piscicida is a significant cause of hemorrhagic septicemia in fish and gastrointestinal infections in humans. Survival bacteria require specialized mechanisms to adapt to environmental fluctuations. Hence, to understand the mechanism through which E. piscicida senses and responds to environmental osmolarity changes, we determined the protein expression profile and physiological properties under various salinity conditions in this study. The OmpR protein is a part of the EnvZ-OmpR two-component system that has been implicated in sensing salt stress in bacteria. However, the physiological role played by this protein in E. piscicida remains to be elucidated. Therefore, in this work, the function of the OmpR protein in response to salt stress was investigated. Phenotypic analysis revealed that, in the mutant, three of the biochemical phenotypes were different from the wild type, including, citrate utilization, hydrogen sulfide, and indole production. Introduction of the plasmid containing the entire ompR gene to the mutant strain returned it to its parental phenotype. The retarded growth rate also partially recovered. Furthermore, in our studies, OmpR was not found to be related to cell motility. Taken together, our results from the mutational analysis, the growth assay, MALDI-TOF MS, qRT-PCR, and the phenotype studies suggest that the OmpR of E. piscicida is implicated in osmoregulation, growth, expression of porins (ETAE_1826), virulence-related genes (EseC, EseD and EvpC), and certain genes of unknown function (ETAE_1540 and ETAE_2706).
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