Pseudomonas 속 세균은 다양한 탄소원을 이용하여 생육이 가능하며, 인간과 동물에게 기회감염균이 될 수 있고, 식물에게 질병을 유발하거나 생장을 촉진하는 등의 역할을 한다. 이러한 세균은 철을 필수로 요구하는데, 산화 환원 반응의 핵심성분이며, Siderophore라는 철과 친화력이 높은 분자를 분비하여 철 포획에 사용한다. 또한, xenosiderophore라는 철 흡착물질을 활용함으로써 균주의 생존력을 강화할 수 있다.
<p>Gram 음성의 \( \gamma \)-proteobacteria에 속하는 Pseudomonas 속 세균들은 다양한 탄소원을 이용하여 생육이 가능하므로 자연계 내에 흔하게 분포하고 있다. 특히 다양한 2 차 대사산물을 생산하는 종들은 인간을 비롯한 동물에게 기회감염균이 되기도 하며, 식물에게 질병을 유발하거나 또는 식물의 생장을 촉진하는 등의 생물학적 조절자 역할을 수행하고 있다.</p> <p>Pseudomonas 속 세균들이 생산하는 2 차 대사산물 중에는 수용성의 형광색소를 비롯하여 각종 항생물질이 포함되어있다. Phenazine 계열에 속하는 pyocyanin, phenazine-1-carboxylic acid 등이 있으며, 그 외에도 pyoluteorin, pyrrolnitrin, pyochelin, 2,4-diacetylphloroglucinol 등이 알려져 있는데 이러한 항생물질들 중에서 상당수는 방향족 아미노산 생합성 과정의 중간 대사산물이나 최종산물로부터 기원한다.</p> <p>한편 철은 모든 생물에게 있어서 필수적으로 요구되는 원소인데 에너지 대사 과정에서 산화 환원 반응의 핵심성분이며, 다양한 대사과정에 관여하는 효소들의 보조인자로 사용된다.</p> <p>그러나 대부분의 서식지 환경에서 철은 산소와 반응하여 불용성의 안정된 화합물로 존재하므로 생물의 생존에는 제한요인이 된다. 따라서 미생물들은 철 획득을 위한 별도의 독특한 철 흡수 기작을 진화 과정 동안 발달시켜 왔다. Siderophore라고 불리는 철과 친화력이 높은 분자 \( (<1 \mathrm { KDa } ) \)를 세포 외부로 분비하여 \( \mathrm { Fe } \) (III) 포획에 효과적으로 사용하며, 또한 이를 세포 내로 받아들이기 위한 특이적인 수용체 분자들을 세포막 부위에 배열하고 있다. 그러나 필요하다면 자기 스스로 생산하지 않은 철 흡착물질인 xenosiderophore를 활용하기도 하는데 이러한 능력은 균주의 생존력을 강화시키는 것으로 알려져 있다.</p> <p>대부분의 근권 Pseudomonas 속 세균들은 \( \mathrm { Fe } ( \mathrm { III } ) \) 결합 peptide인 pyoverdine을 생산하여 식물 병원균과 경쟁하며, 인체에 감염을 일으키는 P. aeruginosa 균주들도 pyoverdine과 더불어 pyochelin 같은 phenolic siderophore를 분비하여 \( \mathrm { Fe } ( \mathrm { III } ) \) 을 확보하며, 특히 pyochelin은 인체나 주변의 미생물들에게는 활성산소(ROS)를 배출하여 독성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서 분리한 Pseudomonas otitidis PS 균주가 Gram 양성세균의 생육을 효과적으로 억제하는 소수성 방향족 화합물을 2 차 대사산물로 생산하는데, 이 항생물질의 생산과 작용 기작을 조사하였다. \( P \). otitidis 세균은 중이염 환자에게서 처음 분리되었으며, \( P \). aeruginosa와 같은 기회감염균이지만 주변 환경에도 널리 분포하고 특히 작물의 근권토양에 서식하면서 식물 생육을 촉진한다는 연구가 있으나, pyocyanin을 비롯한 항생물질 생산은 보고된 바 없다.</p>