C-형 렉틴(C-type lectins, CTLs)은 곤충의 선천 면역에서 관여하는 필수 패턴 인식 수용체로서 탄수화물 결합을 통해 방어 반응을 매개한다. 본 연구에서는 면역 관련 기능과 결합 특이성을 중심으로 Bombyx mori CTL4(Bm CTL4)를 클로닝하고 기능적으로 특성화하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 Bm CTL4의 cDNA를 클로닝하고, 바큘로바이러스 발현 시스템을 이용하여 재조합 Bm CTL4 단백질을 발현시켰다. 이후 재조합 단백질을 사용하여 탄수화물-결합 및 미생물 세포-결합 분석을 통해 결합 특이성을 평가하였다. Bm CTL4는 QPD 모티프를 갖는 단일 탄수화물 인식 도메인(CRD)을 포함하고 있어 갈락토스(galactose) 계열 당에 대한 특이성을 시사하였다. Bm CTL4는 미생물 접종 후 지방체(fat body)에서 상향 조절되었다. 재조합 BmCTL4는 LPS, 만난(mannan), N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-D-glucosamine), 펩티도글리칸(peptidoglycan)과 같은 미생물 세포벽 구성 성분에 대해 Ca2+-의존적 결합을 보였으며, 공초점 현미경으로 미생물 세포 표면에 직접 결합함이 확인되었다. 이러한 결과는 Bm CTL4가 광범위한 탄수화물 결합 활성을 갖는 패턴 인식 수용체로서 B. mori의 면역 방어 기전에 기여함을 보여준다.

야생벌 개체 수의 전 세계적 감소는, 벌이 농업의 지속가능성에 기여하는 핵심 수분매개자이기 때문에 심각한 우려를 불러일으켜 왔다. 특히 최근에 사라진 한국의 수백만 마리 사육벌이 큰 경각심을 주고 있다. 많은 비생물학적 및 생물학적 스트레스 요인이 이들의 생리와 행동에 영향을 미치기는 하지만, 이러한 감소의 원인은 아직 충분히 규명되지 않았다. 최근 연구들에서 벌의 장내 미생물총이 병원체 방어에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 사육꿀벌의 장내 마이크로바이옴이 sacbrood 바이러스 질병에 대해 내성(resistant, RH 및 RR)인 개체와 감수성(susceptible, RL)인 개체에서 서로 다를 수 있다고 가정하였다. 내성과 감수성 벌의 장내 세균 군집을 비교하기 위해 알파 다양성 및 베타 다양성 분석을 수행하였다. 알파 다양성 분석 결과, RH는 RL보다 샤넌( Shannon ) 다양성 지수 값이 유의하게 더 높았다. 베타 다양성 분석에서는 RH의 장내 세균 군집이 RL의 그것과 유의하게 다른 것으로 나타났다. 4개의 세균 문(phylum)이 확인되었으며, 모든 시료 전반에서 proteobacteria가 가장 풍부하였다. 또한 Pasteurellales, Burkholderiales, Pseudomonadales에 속하는 3개의 운용분류단위(operational taxonomic units, OTUs)가 RL에서만 확인되었다. 결론적으로 장내 세균 군집은 내성 및 감수성 벌 사이에서 유의하게 다르며, 이러한 차이가 질병 저항성에 기여할 수 있다.

곤충 C-유형 렉틴(CTLs)은 당 사슬 모티프와 같은 병원체-연관 분자들을 인식하고 결합하여 면역반응을 개시하는 데 핵심적인 역할을 한다. Bombyx mori C-유형 렉틴 21(Bm CTL21)로 명명된 Bm LBP의 특성은 보고되어 있으나, 면역반응 동안의 발현 양상과 인식 및 결합 거동을 포함한 분자적 기전은 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 따라서 본 연구는 선천 면역반응에서 Bm CTL21의 분자적 특성 규명을 목표로 한다. 그 결과, Bm CTL21은 지방조직에서 상향 조절된 후 혈구세포(헤모사이트)로 운반되며, 미생물 감염 시 그곳에서 그람음성 세균의 표면에 결합하는 것으로 나타났다. 또한 Bm CTL21 RNAi 처리는 Bm CTL21 발현을 감소시켜 페놀옥시다제 활성의 억제로 이어졌다. 더 나아가 재조합 Bm CTL21은 Ca2+-비의존적 방식으로 지질다당체(lipopolysaccharide), 만난(mannan), N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-d-glucosamine)과 같은 당을 인식하며, 그람음성 세균, 그람양성 세균 및 진균의 세포벽에 결합하는 것으로 확인되었다. 요약하면, 본 연구는 누에의 선천 면역반응에서 Bm CTL21의 분자적 기전과 기능적 거동에 대한 새로운 통찰을 제공한다.

C-형 렉틴(C-type lectins, CTLs)은 곤충의 선천 면역에서 관여하는 필수 패턴 인식 수용체로서 탄수화물 결합을 통해 방어 반응을 매개한다. 본 연구에서는 면역 관련 기능과 결합 특이성을 중심으로 Bombyx mori CTL4(Bm CTL4)를 클로닝하고 기능적으로 특성화하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 Bm CTL4의 cDNA를 클로닝하고, 바큘로바이러스 발현 시스템을 이용하여 재조합 Bm CTL4 단백질을 발현시켰다. 이후 재조합 단백질을 사용하여 탄수화물-결합 및 미생물 세포-결합 분석을 통해 결합 특이성을 평가하였다. Bm CTL4는 QPD 모티프를 갖는 단일 탄수화물 인식 도메인(CRD)을 포함하고 있어 갈락토스(galactose) 계열 당에 대한 특이성을 시사하였다. Bm CTL4는 미생물 접종 후 지방체(fat body)에서 상향 조절되었다. 재조합 BmCTL4는 LPS, 만난(mannan), N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-D-glucosamine), 펩티도글리칸(peptidoglycan)과 같은 미생물 세포벽 구성 성분에 대해 Ca2+-의존적 결합을 보였으며, 공초점 현미경으로 미생물 세포 표면에 직접 결합함이 확인되었다. 이러한 결과는 Bm CTL4가 광범위한 탄수화물 결합 활성을 갖는 패턴 인식 수용체로서 B. mori의 면역 방어 기전에 기여함을 보여준다.