Elucidation of Antibacterial Mechanism of Poncirus trifoliata Extract against Methicillin-resistant Staphylococcus aureus

Abstract

최근 항생제 내성균의 증가는 세계적으로도 심각하게 문제 되고 있다. 그 중 메티실린계에 내성을 가지는 메티실린계 내성 황색포도상구균 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus; MRSA) 은 메티실린에 내성을 지닐 뿐만 아니라 페니실린, 엠피실린 같은 모든 베타락탐 (β-lactam) 계열 항생제뿐만 아니라 다른 많은 항생제에 내성을 가지는 다중 내성균이다. 이에 따라 항생제를 대신 할 수 있는 천연 항생제 개발이 시급한 가운데 천연 물질에서 합성한 천연 항균제가 각광 받고 있다. 본 연구에서는 예로부터 약으로 많이 이용되어왔던 탱자를 이용하여 MRSA에 대한 항균 활성 물질을 분리하고 그 기작을 조사하였다. 그 결과, 탱자의 분획물 중 가장 뛰어한 anti-MRSA 활성을 띄는 ethyl acetate 분획물을 이용하여 실험을 진행하였다. Ethyl acetate 분획으로부터 gel column chromatography를 이용하여 분리한 결과 11개의 fraction을 얻을 수 있었고 fraction 08(EF08)에서 가장 높은 활성(256 μg mL-1)을 얻을 수 있었다. 이 결과로 미루어 보아 ß-lactam 계 항생제 내성에 관여하는 MRSA 내의 penicillin binding protein 2a (PBP2a) 단백질의 불활성 및 합성을 저해할 것이라고 판단되어 EF08을 이용하여 분자생물학적인 기법으로 규명하기 위하여 RT-PCR 및 western blot을 실시하였다. ß-lactam 계 항생제 내성에 관여하는 mec operon (mecA, mecI, mecR1) 중 MRSA의 핵심 유전자인 mecA가 EF08에 의하여 농도의존적으로 저해되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 western blot의 결과를 통해 mecA 유전자의 최종산물인 PBP2a 의 발현량 또한 ethyl acetate 분획물 중 EF08에 농도 의존적인 MRSA 항균작용을 가진다는 것을 확인하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 향후 탱자의 ethyl acetate 추출물이 MRSA에 대한 천연 항균제로 사용되어 질수 있다는 가능성을 보여주고 있을 뿐 만 MRSA 와 같은 항생제 내성균의 제어를 위한 alternative phytotherapeutic agent와 같은 치료제 개발으로도 이용 될수 있을 것으로 기대된다.