만성 치주염 환자에서 분리한 Porphyromonas gingivalis의 gingipain의 유전자적 변이에 관한 연구

Abstract

Porphyromonas gingivalis는 그람음성 혐기성 세균으로 치주질환의 가장 중요한 원인균 중 하나이다. P. gingivalis의 단백질 분해효소인 arginine-과 lysine- specific cysteine proteinases (gingipains)는 치주병을 일으키는 주요 병독성 인자이다. 이후 각각을 RgpA, B 그리고 Kgp로 명명한다. 본 연구의 목적은 RgpA, B 그리고 Kgp의 단백질 서열 변이와 만성 치주염 환자의 증상 차이의 연관성을 분석하는 것이다. 치주염을 가진 10명의 환자 (P1-P10)의 치태로 부터 P. gingvalis를 분리하였다. 각각의 임상균주의 단백질 분해 활성을 비교 분석한 결과로부터 활성에 차이를 보이는 4개의 균주 P1, P4, P8, P10을 선별하였다. P1과 P8은 단백질 분해 활성이 표준균주인 P. gingivalis ATCC33277에 비해 낮은데 반해, P4와 P10은 높은 활성을 보이는 균주이다. Genomic DNA를 분리 후, RgpA, RgpB와 Kgp에 대한 PCR을 시행하고 단백질 서열 분석을 하였다. 그 결과 여러 자리에서 변이가 존재함을 확인하였다. RgpA의 경우 기능적으로 다른 아미노산 변화가 각 균주 마다 5부위에 있었고, P1과 P8의 경우는 Asn-Pro반복서열이 첨가되었음을 확인했다. RgpB의 경우 기능적으로 다른 아미노산 변화가 P1은 11부위, P4는 7부위, P8은 2부위, P10은 한 부위에서 발견하였다. Kgp의 경우 기능적으로 다른 아미노산 변화가 총 14개 있었다. 주목할만한 점은 P1과 P8의 경우 변이된 부분이 한 곳을 제외하고 모두 일치하였다. 결과적으로 임상균주간의 변이를 확인할 수 있었지만, 활성부위에서의 변이는 관찰되지 않았다. 그리고 단백질 분해 활성의 차이를 설명할만한 유의미한 연관성은 찾지 못했다. 추가적인 단백질의 삼차원적인 구조 분석이 요구된다.