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미생물이야기 클로스트리디움 보툴리눔은 생성하는 신경독(neurotoxin)
2013-08-16 17:43:07
이엠생명과학연구원

클로스트리디움 보툴리눔(Clostridium botulinum)의 독소는 보툴리즘(Botulism)이라고 불리는 신경마비성 질병을 일으키는 주요 원인이다. ’보툴리즘'은 라틴어로 소시지(Botulus)에서 유래된 표현으로 1896년 보툴리즘의 원인균으로 Van Ermengen에 의해 처음으로 분리되어 바실러스 보툴리누스(Bacillus botulinus)로 명명되었다가 1920년대 클로스트리디움 보툴리눔(Clostridium botulinum)으로 명하게 되었다.
클로스트리디움 보툴리눔은 그람양성, 편성혐기성균 및 포자생성간균(spore-forming bacteria)으로 세균 독소 중 가장 강력한 신경독소(botulinum neurotoxin)를 생산하며 오늘날 식품유래 보툴리즘(food-borne botulism)과 관련된 것은 클로스트리디움 보툴리눔및 클로스트리디움 부틸리쿰으로 알려져 있다.

 

클로스트리디움 보툴리눔 포자는 전 세계에서 발견되며 주로 경작지 토양에 분포되어 토양과 접촉되어 생산되는 농산물 또는 과일 등에서 주로 발견된다.클로스트리디움 보툴리눔 포자의 광범위한 분포조사가 이미 전 세계적으로 다양하게 보고되었으며 장소에 따른 분포 및 수는 매우 다양하게 존재한다. 일반적으로 A형 및 B형은 지표 토양에 분포하며, E형은 일부 바다(북아메리카, 러시아, 스칸디나비아반도연안 등)의 해저토양에 널리 분포하며 어류 또는 해산물 제품에서 주로 발견된다. 이중, A형은 미국 서부, 중국, 브라질 및 아르헨티나의 토양에서 주로 발견되며, B형의 경우 미국 동부, 덴마크등의 토양에서 주로 발견되었다. 미국 남부에서 발견된 B형의 대부분은 그룹 I에 해당하는 분해능을 가진 균주였고, 유럽에서 발견되는 B형은 그룹 II에 해당되었다. 단백질 비분해능 B형 및 H는 E형의 분포지와 유사하게 나타났으며 또한 클로스트리디움 보툴리눔 포자는 꿀 또는 옥수수 시럽에서 발견되기도 한다.

 

 

클로스트리디움 보툴리눔은 생성하는 신경독(neurotoxin)의 항원특이성에 근거하여 A, B, C, D, E, F 및 G형으로 구분되며, 그 물질대사 및 혈청학적 유사성을 근거로 4개 그룹으로 분류된다.
그룹 I은 강력한 단백질 분해능을 지닌 균주로 구성되었으며 단백질분해형 A, B, F가 여기에 해당된다. 클로스트리디움 스포로겐은 그룹 I으로 분류되지만 비독소생성(non-toxigenic)으로, 클로스트리디움 보툴리눔과의 유사성이 보고되고 있어 현재 클로스트리디움 보툴리눔의 연구를 위한 대용품(surrogate)으로 이용되는 대표적 균주이다. 그룹 Ⅱ는 단백질분해능을 가지고 있지 않은 균주로 구성되며 E형 모두와 B와 F 중 분해능이 없는 균주로 구성되어 있다. 그룹 III는 사람에게 비병원체(non-pathogen)이고 대부분동물에서 보툴리즘 발병이 보고되고 있다. 그룹 IV는 주로 토양으로부터 분리되며 보툴리즘에 대해 보고된 바는 없다.인간의 보툴리즘은 클로스트리디움 보툴리눔이 생산하는 독소 A,B 및 E형에 의해 발생되며, C. baratii가 생산하는 F형, C.butyricum이 생산하는 E형 또한 관련이 있는 것으로 알려져 있다.




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