Cloning and protein expression of Actinobacillus actinomycetemcomitans cytolethal distending toxin subunit CdtA

Actinobacillus actinomycetemcomitans의 cytolethal distending toxin subunit CdtA 유전자 클로닝과 단백질 발현

Cytolethal distending toxin(CDT)은 세포 주기 중 G2에서 M 기로의 전환을 막아 세포의 증식을 억제할 수 있는 세균 단백 독소의 일종이다. 구강 미생물 중 유일하게 Actinobacillus actinomycetemcomitans (A. actinomycetemcomitans)만이 이 CDT를 생성 할 수 있는 것으로 알려져 있다. A. actinomycetemcomitans는 localized aggressive periodontitis (LAP)의 원인균으로 여겨지며 비 운동성의 그람 음성 구간균이고 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 하에 성장이 왕성하다. A. actinomycetemcomitans의 CDT는 3개의 인접한 유전자인 cdtA, cdtB, cdtC에 의해 형성 되며 각각의 유전자에 대한 단백질의 기능은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 현재까지 연구에 의하면 cdtA는 CDT의 세포부착과 관련이 있는 것으로 여겨지며 이 유전자의 기능 이상 시 CDT의 독성 효과가 현저히 감소한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구는 A. actinomycetemcomitans의 cdtA 유전자를 클로닝, 단백질 발현하여 향후 치주질환의 발병 과정에서 CdtA의 역할을 규명하고 질환의 예방 및 치료법에 도움을 주고자 하였다. A. actinomycetemcomitans Y4균주를 cdtA 유전자 클로닝을 위해 사용하였다. A. actinomycetemcomitans의 genomic DNA는 genomic DNA 추출 kit를 사용하여 분리하고 cdtA에 특이적인 primer를 이용하여 PCR을 통해 cdtA 유전자를 증폭하였다. 증폭된 cdtA 유전자를 T-vector에 클로닝 하였으며, 클로닝 된 cdtA 유전자는 단백질 발현을 위해 pRSET Avector에 서브클로닝 한 후 발현 균주인 BL21(DE3)를 이용하여 발현시켰다. 발현 후 Ni-NTA AP conjugate를 이용한 Western blot을 통해 pRSET-CDTA를 확인하였다.