독력인자

3. 숙주 조직 손상 효소

화농성 연쇄상구균, 황색포도상구균, 녹농균 등 일부 세균은 히알루론산을 분해하는 히알루론산 분해 효소, 다양한 단백질 분해 효소와 지질 분해 효소, DNA를 분해하는 데옥시리보핵산 분해 효소(DNase), 적혈구를 포함한 다양한 숙주 세포를 파괴하는 용혈소 등 다양한 효소를 생성하여 숙주 조직을 손상시킨다. 이러한 효소는 항원성 구조와 독성을 가지고 있다.

4. GTPase 조절

살모넬라속균의 SopE는 GEF처럼 작용하여 GTPase를 활성화시켜 숙주 세포 내 정착을 용이하게 한다. SopE는 GTPase를 직접 변형시키지 않고, 정상적인 세포 내재화 과정을 과도하게 작동시킨다.

예르시니아속균의 YopT (''Yersinia'' 외부 단백질 T)는 RhoA의 카르복실 말단을 단백질 분해 절단하여 RhoA를 막에서 방출시킨다. RhoA의 위치가 잘못되면 하위 이펙터가 작동하지 않게 된다.

5. 독소

세균 독소는 주요 독력 인자이며, 내독소와 외독소 두 가지로 나뉜다.^[6]

5. 1. 내독소

5. 2. 외독소

6. 병원성 인자 예시

황색포도상구균의 독력 인자로는 히알루론산 분해 효소, 프로테아제, 응고 효소, 리파아제, 데옥시리보핵산 분해 효소, 장독소가 있다. 화농성 연쇄상구균의 독력 인자로는 M 단백질, 리포테이코산, 히알루론산 캡슐, 스트렙토키나아제, 스트렙토도르나아제, 히알루론산 분해 효소, 스트렙토라이신 등이 있다. 리스테리아 모노사이토제네스는 Internalin A, Internalin B, 리스테리오라이신 O, ActA 등을 생성한다. 페스트균은 변형된 형태의 지질다당류, 제3형 분비 시스템, YopE, YopJ 등을 생성한다. 칸디다 알비칸스는 균사 형성 동안 세포 용해 펩타이드인 칸디달라이신을 생성하는데, 이는 곰팡이 독력 인자의 한 예이다. 이 외에도 생물막 형성에 필요한 소르타제, 인테그린 (베타-1, 베타-3 등)과 같은 독력 인자들이 있다.^[14]

7. 병원성 인자 억제 및 제어 연구

독력 인자를 표적으로 삼아 이를 억제하는 전략이 제안되었다.^[8] 알칼로이드,^[9] 플라보노이드,^[10] 및 펩타이드^[11]와 같은 저분자는 독력 인자와 그 유전자 발현을 억제하는 능력이 있어 연구 대상이 되고 있다.^[15]

특정 세균 병원체를 특성화하고 특정 독력 인자를 식별하기 위한 실험 연구가 수행된다. 과학자들은 이러한 독력 인자를 식별하고 분석하여 감염 과정을 더 잘 이해하고, 새로운 진단 기술, 항균 화합물, 백신, 톡소이드 개발을 통해 감염을 치료하고 예방하고자 한다.

독력 인자를 식별하는 데는 생화학적, 면역학적, 유전학적 방법이 사용된다. 유전적 접근 방식은 세균 독력 인자를 식별하는 가장 일반적인 방법이다. 세균 DNA에 무작위 돌연변이를 도입하여 병원성에서 비병원성으로 변경하거나, 막 또는 분비 산물을 암호화하는 특정 유전자를 식별 및 돌연변이시키거나, 독력 유전자를 조절하는 유전자를 식별할 수 있다.

가성결핵균(''Yersinia pseudotuberculosis'') 연구는 비병원성 박테리아가 유전자 수평 이동을 통해 병원성으로 변하는 것을 보여주었다. ''Yersinia''의 DNA 클론을 비병원성 ''대장균''(E. coli)으로 전달하여 병원성 독력 인자를 발현시킬 수 있었다.

전이인자 돌연변이 유발은 과학자들이 사용하는 실험 기술이다. 전이인자는 DNA 내에서 식별 가능한 마커를 가지며, 무작위로 배치될 때 독력 인자 유전자 옆이나 중간에 위치하여 독력 인자 발현을 중단시킬 수 있다. 과학자들은 이러한 마커를 이용하여 유전자 라이브러리를 만들고 독력 인자를 유발하는 유전자를 찾는다.

참조

_[1] 논문 Virulence factors and their mechanisms of action: the view from a damage –response framework 2009
_[2] 웹사이트 What are Virulence Factors? https://www.news-med[...] News-Medical.Net 2021-06-03
_[3] 논문 What is a virulence factor? 2008
_[4] 논문 Flagella and bacterial pathogenicity. 2013-01
_[5] 서적 Fields Virology, 6th Edition LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS
_[6] 서적 Review of Medical Microbiology and Immunology McGraw-Hill
_[7] 논문 Characterization of Virulence Factors of ''Staphylococcus aureus'': Novel Function of Known Virulence Factors That Are Implicated in Activation of Airway Epithelial Proinflammatory Response 2018-05-21
_[8] 논문 Paradigms of pathogenesis: Targeting the mobile genetic elements of disease 2012-12
_[9] 논문 Small-molecule inhibitor of Vibrio cholerae virulence and intestinal colonization
_[10] 논문 Recent advances in understanding the antibacterial properties of flavonoids https://zenodo.org/r[...]
_[11] 논문 RNAIII-inhibiting peptide affects biofilm formation in a rat model of staphylococcal ureteral stent infection
_[12] 서적 Fields Virology, 6th Edition LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS
_[13] 서적 Review of Medical Microbiology and Immunology McGraw-Hill
_[14] 논문 Characterization of Virulence Factors of ''Staphylococcus aureus'': Novel Function of Known Virulence Factors That Are Implicated in Activation of Airway Epithelial Proinflammatory Response https://www.hindawi.[...] 2011
_[15] 논문 Paradigms of pathogenesis: Targeting the mobile genetic elements of disease 2012-12
_[16] 논문 Small-molecule inhibitor of Vibrio cholerae virulence and intestinal colonization
_[17] 논문 Recent advances in understanding the antibacterial properties of flavonoids
_[18] 논문 RNAIII-inhibiting peptide affects biofilm formation in a rat model of staphylococcal ureteral stent infection
_[19] 논문 Virulence factors and their mechanisms of action: the view from a damage –response framework 2009
_[20] 웹인용 What are Virulence Factors? https://www.news-med[...] News-Medical.Net 2021-06-03
_[21] 논문 What is a virulence factor? 2008
_[22] 서적 Review of Medical Microbiology and Immunology https://archive.org/[...] McGraw-Hill