Bacillus subtilis 두성계 센서·전사 조절 인자와 대사 효소·AAA+ 샤페론의 구조-기능 연계 연구

Structure-function studies of two-component signaling regulators, metabolic enzymes, and AAA+ chaperones in Bacillus subtilis

연구 내용

CssS/CssR 두성계 센서-전사 조절 인자, GapB 대사 효소, YjoB AAA+ 샤페론의 결정 구조를 확보하고 기능적 연계를 설명하는 연구

세균의 환경 감지와 단백질 기능 조절을 대상으로 결정학 기반 구조 연구를 수행합니다. CssS는 두성계(two-component system)의 외부 감지 영역인 extracytoplasmic domain을 대상으로 발현·정제 후 결정 구조를 확보해 stress-sensing 가능성을 구조적으로 해석합니다. CssR의 DNA-binding domain은 결합 가능 표면과 전사 조절 기능을 구조 정보로 제공하는 역할을 합니다. 또한 GapB의 공동인자 의존 구조 특성을 결정 구조로 확인하고, YjoB AAA+ ATPase는 헥사머 형태와 내부 공동 챔버가 기질 특이적 샤페론 활성을 좌우함을 생화학 분석과 함께 제시합니다.

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연구 흐름

초기에는 두성계 조절 단백질의 구조 기반 해석을 위해 Bacillus subtilis CssR의 DNA-binding domain 구조를 확보하여 전사 조절 인자 기능의 구조적 토대를 마련했습니다. 이후 CssS의 extracytoplasmic domain을 결정학적으로 분석해 환경 스트레스 감지 영역의 구조적 정보를 확장했습니다. 병행하여 GapB의 결정 구조를 통해 공동인자 조건에 따른 구조 특징과 효소 기능 연계를 확인했습니다. 최근에는 YjoB AAA+ ATPase의 헥사머 기반 샤페론 기전을 구조와 생화학 결과로 통합해, 내부 공동 챔버가 기질 응집 억제에 필수라는 결론으로 연구를 심화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

CssS-CssR 신호전달 결합부위 리간드 탐색
두성계 신호 차단제 개발
GapB 공동인자 선택성 조절 기반 공정
효소 구조 기반 대사경로 설계
YjoB 샤페론 활성 제어 소재
단백질 응집 억제제 개발
스트레스 적응형 미생물 공정 최적화
결정학 데이터 기반 구조 예측 지원
전사 조절 바이오마커 단백질 패널
Bacillus 단백질 정제·결정화 공정 표준화