본 연구에서는 방사선 조사된 Vibrio vulnificus에서 발현하는 병원성 유전자인 metalloprotease(vvp)의 활성 변화를 검토하였다. 방사선이 조사된 실험 구에서는 감마선 비조사 구에 비해 protease 활성이 \(70\%, 25\%\)로 상당히 감소하였다. 이는 mRNA의 양과 단백질의 양 사이의 불일치로 인한 결과로 추정되었다. 감마선 조사 후에도 V. vulnificus의 병원성이 비조사구에 비해 증가하지 않았음을 알 수 있었다. 따라서, 병원성 유전자의 발현 변화 뿐 아니라 단백질 수준에서 병원성 인자의 활성 변화도 동시에 연구되어야 함을 제안한다.
<h2>방사선 조사에 따른 metalloprotease의 활성 변화</h2> <p>감마선 조사 후 생존한 V. vulnificus가 생산하는 metalloprotease의 활성을 접종 후 3시간 마다 측정하여 vvp mRNA의 발현양과 비교하여 보았다. 방사선이 조사된 V. vulnificus에서vvp의 발현이 증가하기 시작한 9시간 \( (0.5 \mathrm { kGy } ) \)과 12시간(1 kGy)에서의 metalloprotease 활성을 비조사구에서 vvp의 발현이 증가하기 시작한 시점(9시간)에서의 활성과 비교한 결과 감마선이 조사된 실험구의 protease 활성은 비조사구에 비해서 각각 \( 70 \%, 25 \% \) 수준 밖에 되지 않았다(Fig. 3). \( 1 \mathrm { kGy } \)의 감마선이 조사된 V. vulnificus의 12시간에서의 vvp 유전자의 상대적 발현도는 약 7.3으로 비조사구의 상대적 발현도인 4와 비교하면 약 2배 정도 높음에도 불구하고 metalloprotease의 활성은 오히려 4배 정도 낮았다. 하지만 mRNA의 양이 일정하더라도 그에 따라 단백질의 양이 일정하게 생산되지 않는다는 것을 고려하면 이러한 차이는 방사선 조사에 의한 영향이라기 보다는 mRNA양과 단백질 양사이의 불일치에서 오는 결과로 생각된다. 한편, metalloprotease 활성은 감마선 비조사구에서는 15시간에서 \( 686 \pm 55 \mathrm { U } / \mathrm { mL } \)로 최대값을 보였고 \( 0.5 \mathrm { kGy } \)와 \( 1 \mathrm { kGy } \)로 감마선이 조사된 경우에는 18시간에서 \( 556 \pm 60 \mathrm { U } / \mathrm { mL } \)와 480 ± \( 50 \mathrm { U } / \mathrm { mL } \)로 각각 최대 활성을 보였다(Fig. 3). Metalloprotease 활성이 최대로 증가한 시간은 vvp의 발현이 최대로 증가된 시간과 같은 시간이었지만(Fig. 2) 역시 비조사구에 비해서는 감소하는 것을 알 수 있었다.</p> <p>결론적으로 감마선 조사를 하였을 때 vvp의 발현이 빠르게 유도되었지만 metalloprotease의 활성은 감마선 비조사구에 비하여 감소하였으므로 감마선 조사 후에 생존한 V. vulnificus의 병원성은 비조사구에 비하여 증가하지 않는다는 것을 알 수 있었다. 이와 더불어, 아직까지 밝혀지지 않은 방사선 효과에 의하여 유전자 발현이 조절될 수 있으므로 병원성 유전자의 발현 감소 또는 증가만을 지표로 하여 방사선 조사 후에 생존한 병원성 세균의 안정성을 판단하기에는 무리가 있을 것으로 생각된다. 따라서 미생물의 방사선 안정성과 관련된 연구의 경우 병원성 유전자의 발현 변화와 더불어 단백질 수준에서 병원성 인자의 활성 변화를 판별하는 연구가 동시에 수행되어야 할 필요가 있다.</p> <h1>요 약</h1> <p>방사선 조사 후에 생존한 병원성 미생물의 안정성을 연구하기 위하여 패혈증을 일으키는 Vibrio vulnificus ATCC 29307의 병원성 인자인 metalloprotease (vvp) 유전자의 발현과 효소 활성의 변화를 감마선 조사 후에 시간대별로 확인 하였다. V. vulnificus는 다른 병원성 미생물들에 비하여 비교적 높은 방사선 감수성을 보였으며 방사선 조사 직후 유도기를 거친 후에 성장이 다시 시작되었다. 감마선을 조사 하였을 경우 vvp 유전자의 발현은 비조사구에 비하여 36시간 정도 빨리 유도되었으나 총 metalloprotease의 활성은 감소하였다. 또한, vvp 유전자의 발현이 최대로 증가한 시점에서 metalloprotease의 활성을 비교한 결과 감마선이 조사된 균의 경우 감마선이 조사되지 않은 균에 비하여 약 \( 70 \sim 80 \% \) 수준으로 생산량이 감소하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로, 감마선 조사 후 생존한 Vibrio vulnificus에서 병원성 인자 vvp의 발현 및 활성은 증가하지 않았으며 본 연구결과는 감마선 조사 식품의 미생물학적 안정성을 보여주는 기초 자료중의 하나로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.</p>