Pseudomonas는 Gram (-) bacteria로써, Proteobacteria 문, gamma-Proteobacteria 강, Pseudomonasdales (슈도모나스 목)에 속하는 세균으로, 간균 혹은 구균 형태를 띤다. 토양, 담수, 바다 등 자연계의 여러곳에 광범위하게 분포하고 있기 때문에 흔히 ubiquitous하다고 표현되며, 매우 다양한 종을 포함한다. PHB (polyhydroxy-b-butyrate)의 존재유뮤, 형광색소의 생성여부, 병원성 유무, arginine dihydrolase 유무, 포도당 이용능에 따라 세분된다.

일반적으로 flagella (편모)를 가지지만, 운동성이 없는 것도 있다. 형광을 내거나, 녹색, 청색, 보라색, 황색 등의 색소를 생성하기 때문에 일반적으로 색깔을 띤다. 일반적으로 aerobe (호기성 세균)이지만, nitrite나 nitrate 등을 이용하여 anaerobic respiration (혐기 호흡)을 통해 생장할 수 있으며, 이 과정에서 nitrite나 nitrate를 질소 기체로 환원시켜 대기중으로 돌려보내는 denitrification (탈질소작용)을 일으킨다. 또한 철분과 결합력이 높은 sideropore (철 수용체 단백질)나 pyoverdine을 생성하여 주변의 철분을 강력히 흡수하기 때문에 다른 생물의 성장을 방해하기도 한다. 많은 종들이 냉장고 온도와 같은 저온에서 생장이 가능하다.

Pseudomonas 속은 지방족 탄화수소, aromatic compounds, 페놀류, 스테로이드 등 분해가 어려운 다양한 유기물들을 분해 할 수 있는 종들과 병원성을 갖거나 독성이 높은 HCN 등의 물질을 생성하는 종들, 그리고 chitinase 등의 분해효소와 quinolone, pyrrolnitrin, pyoluteorin, phenazines 등의 항생물질들을 분비하는 종들을 포함하고 있어, 환경, 의학, 생물공학 등 여러 학문분야에서 관심을 갖는 세균이다. Pseudomonas aeruginosa (녹농균), Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida 등이 있으며, 환경 분야에서는 Pseudomonas putida가, 병원성 세균으로는 Pseudomonas aeruginosa가 가장 많이 연구되었다.

Pseudomonas 속 세균 중에서 가장 중요한 병원균인 Pseudomonas aeruginosa는 청록색 색소를 생성하기 때문에, 이 균에 감염되어 고름이 생기면 약간의 청록빛이 돌기 때문에 녹농균이라 불린다. 이 세균은 직선형 또는 약간 만곡된 형태를 가지는 간균으로, 크기는 0.5-1.0 μm × 1.5-5.0 μm이고 극성 편모를 이용하여 운동한다. 전출물 (prosthecae)이나 피막 (sheath)는 없다. 산소가 있을 때는 Enter-Doudoroff pathay 및 TCA cycle을 통한 호기적 대사를 통해 산소를 최종 전자 수용체로 하여 에너지를 생산하지만, 산소가 없으면 질산염을 최종 전자 수용체로 사용하는 혐기적 호흡 (anaerobic respiration)을 수행하여 에너지를 얻는다. 사람에게는 opportunistic pathgen (기회 감염균)으로 작용하며, 자연계에 광범위하게 존재하면서 사람뿐만 아니라 동, 식물, 곤충, 원생생물, 같은 세균에 이르기까지 다양한 숙주에 감염하여 독성을 나타내는 매우 중요한 병원균이다. 화상 부위 2차 감염, 폐렴, 각막염 (keratitis) 등의 주요 원인균이며, 병원내 교차 감염 (nosocomial infection)과 중환자실 패혈증의 가장 흔한 원인균 중 하나이다. 특히 면역력이 약화된 환자의 폐에 만성적으로 감염하는 낭포성 섬유증 (cystic fibrosis; CF)의 주 원인균이다. 하지만 non-CF 폐렴에서도 중요한 병원균이기 때문에 전체 폐렴 중 가장 많은 경우를 차지한다. CF를 일으킬 때는 기도 벽에 biofilm을 형성하여 지속적 만성 염증을 일으키며, 때로는 pyocyanin같은 병독소를 분비하여 급성 염증도 일으키기도 한다. [More]

본 연구실의 연구에서는 다음과 같은 특징들에 주목하여 Psedomonas aeruginosa를 주요 연구 대상으로 삼고 있다.

1. 급성감염과 만성감염 모두에서 좋은 연구대상이 된다는 점.
2. 여러 가지 2차 대사산물, 특히 항생물질 역가가 있는 quinolone 계열 화합물을 생산한다는 점.
3. AHL, DKPs, PQS, phenazine 등 여러 신호전달 물질과 복수의 signal receptor (신호 수용체) 들을 가지고 있어 다양한 세포간 신호전달이 가능하다는 점.
4. 특히 orphan receptor를 가지고 있어 이종간 신호전달을 할 가능성이 높다는 점.
5. 여러 미생물의 복합 감염에서 치사율을 가장 크게 좌우하는 세균이기 때문에 복합 군집내 신호전달 연구의 중요 대상이라는 점.
6. 생물막을 활발히 형성하며, 이것이 만성감염에서 중요하다는 점.

이러한 특징들이 본 연구실의 연구주제와 잘 부합되기 때문에 좋은 모델 시스템으로써 연구에 사용되고 있다.