미생물 항생제어 실험실

항생제 내성균주의 출현은 항생제의 사용을 제한하여 병원성 세균 감염의 임상적 치료에 중요한 위협이 된다. 현재 치료의 마지막 수단으로 간주되고 있는 반코마이신에 대한 내성 병원성 박테리아가 매우 광범위하게 발견되고 있기 때문에 새로운 항생제 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 따라서 기존의 RNA 및 DNA 합성과 같은 세포 내 주요 생합성 과정을 저해하는 항생제들이 사용되고 있지만, 본 실험실에서는 새로운 항생제 타겟을 발굴하고 선별하여 이에 대한 신개념 항생제를 개발하는 것을 목표로 한다.

대부분의 항생제는 리보솜의 기능을 억제하여 단백질 합성을 저해한다. 따라서 본 실험실에서는 리보솜 합성에 직접적으로 관여하는 단백질을 저해하여 단백질 합성을 억제하고 세포생장을 제어하고자 한다. 이를 위해 50S, 30S 리보솜 생합성에 관여하는 GTPase 들을 발굴하고 기능적 연구를 하여 이에 대한 항생제 선도물질을 선별하고자 한다.

Fig. 1. Phenotypic changes under cold-shock condition in E. coli

Temperature up-shift or down-shift is one of the major environmental stresses encountered by microorganisms. Especially, one of the main consequences of temperature down-shift on cells is conformational changes of secondary structures of RNAs. This cold-shock induced structural changes of RNAs have significant effects on the global gene expressions, i) by improper termination of transcription, ii) inefficient RNA degradation, iii) translation of alternatively-structured mRNAs, and iv) biogenesis of ribosome and processing of rRNA. Several cold shock proteins are produced to counteract these effects and thus allow cold acclimatization of the cell. The evidences accumulated recently revealed that translational apparatuses play critical roles to adjust cold-shock stress.
Our laboratory focuses on what happens to ribosome biogenesis at low temperature and how cells coordinate those ribosomes, mRNAs and translational factors to have efficient protein production.