• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제52권1호
• /
• pp.28-32
• /
• 2009

세균독소인 톨라신은 재배버섯에서 버섯균사 및 자실체의 구조를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 세포독성은 톨라신이 적혈구의 세포막에 pore를 형성하여 세포구조를 파괴하기 때문에 용혈활성을 측정하여 평가한다. 저자들은 $Zn^{2+}$와 $Cd^{2+}$에 의한 톨라신의 용혈활성 저해효과를 측정하는 중에 $Ni^{2+}$이 또 다른 저해제로 톨라신의 독성을 억제하는 것을 발견하였다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 용혈활성의 저해는 농도의존적이었으며, Ki 값은 대략 10mM이었고, 이것은 $Ni^{2+}$이 $Cd^{2+}$에 비하여 저해효과가 높음을 의미한다. 용혈활성은 50mM 이상의 $Ni^{2+}$농도에서 완전히 제거되었으며, $Ni^{2+}$의 효과는 EDTA 첨가에 의해 가역적임을 확인하였다. 톨라신에 의한 용혈활성이 20mM $Ni^{2+}$에 의해서 완전히 억제된 상태에서 EDTA를 가하면 즉각 용혈활성이 나타났다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 독성의 저해기작은 알 수 없지만, $Ni^{2+}$은 톨라신의 독성과정인 막결합, 분자중합체 형성, pore 형성, pore를 통한 막대한 양의 이온이동 등에 작용할 수 있을 것이다. 된 연구의 결과는 $Ni^{2+}$이 독성과정의 마지막 단계인 pore를 통한 이온이동 과정을 저해함을 보여준다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제61권3호
• /
• pp.213-217
• /
• 2018

Pseudomonas tolaasii에 의해 분비되는 톨라신은 펩티드 독소로서, 버섯 자실체 구조와 세포를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 독성은 용혈활성을 측정함으로서 평가하며, 이는 톨라신 분자가 적혈구 막에 pore를 형성하여 세포 구조를 파괴하기 때문이다. 이전 연구에서, $Zn^{2+}$ 뿐만 아니라 $Ni^{2+}$이 톨라신의 세포독성에 억제효과를 가짐을 확인하였다. $Ni^{2+}$은 농도가 증가함에 따라 톨라신에 의한 용혈작용을 저해하였으며, 이의 $K_i$ 값은 1.8 mM이었다. 용혈활성은 10 mM 이상의 농도에서 완전히 저해되었다. $Ni^{2+}$의 효과는 pH에 따라 크게 변하지 않았으나, $Zn^{2+}$의 톨라신 세포독성 억제 효과는 염기성 pH에서 크게 증가하였다. 완충액의 pH를 7에서 9로 증가시키면, 50% 용혈작용이 일어나는 시간인 $T_{50}$은 1 mM $Ni^{2+}$에 의해 조금 증가하였으나 $100{\mu}M$ $Zn^{2+}$에서는 크게 증가하였다. $Zn^{2+}$와 $Ni^{2+}$을 반응용액에 동시에 처리하였을 때, 두 양이온의 상승효과는 모든 pH에서 나타났다. 서로 다른 pH 의존성을 보이는 두 금속이온의 분자적 설명은 톨라신의 pore 형성과 세포 독성에 관한 기작의 이해에 기여할 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제60권2호
• /
• pp.179-184
• /
• 2017

톨라신은 1.9 kDa의 펩티드 독소로서 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되며, 재배중 느타리버섯에 갈반병을 일으킨다. 톨라신은 막에 pore를 형성하여 세포 구조를 파괴하고, 버섯 재배의 생산성을 심하게 감소시킨다. 톨라신에 의한 세포독성의 작용 기작은 완전히 밝혀지지 않았지만, 분자다중화에 의해 세포막에 채널구조 형성으로 이루어진다. 그러므로, 톨라신과 작용하는 식품첨가물 중에 톨라신의 다중화결합을 통한 세포막 pore 형성을 저해하는 물질이 있을 것이다. 본 연구에서는, 다양한 물질들이 톨라신의 활성을 저해함을 확인하고, 이들을 톨라신 저해물질(TIF)이라 명명하였다. 대부분의 톨라신 저해물질들은 식품가공과정에 쓰이는 유화제였다. 다양한 종류의 저해물질 중에 지방산과 에스터 결합한 polyglycerol과 지방산과 에스터 결합한 sucrose 화합물이 $10^{-4}-10^{-5}M$ 농도범위에서 톨라신의 세포독성을 효과적으로 저해하였다. 이러한 저해물질들은 균상재배하는 느타리버섯에서 갈반병의 발생을 성공적으로 억제하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제64권4호
• /
• pp.369-374
• /
• 2021

느타리버섯의 갈반병은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성된 톨라신 및 이의 유사 펩티드 독소에 의해 발생한다. 톨라신 펩티드들은 세포막에 pore를 형성하고 버섯의 자실체 구조를 파괴한다. 적혈구가 파괴되는 용혈은 톨라신의 세포독성에 의해 일어난다. 톨라신의 용혈활성은 Zn²⁺ 및 Ni²⁺과 같은 금속 이온에 의해 저해된다. 가돌리니움 이온을 첨가하였을 때, 톨라신에 의한 용혈작용에서 1 mM 이하의 농도에서는 용혈작용이 증가하고 그 이상의 농도에서는 저해되는 이중 효과가 나타났다. 가돌리니움 이온에 의한 톨라신 활성저해 기작은 다른 양이온들에 의한 저해기작과 다른 것으로 보인다. 가돌리니움 이온은 음전하를 갖는 막지질들에 결합하여 지질막의 측압을 변화시키는 것으로 보고되어, 톨라신 이온통로의 여닫힘에 직접 작용하기 보다는 막 구조의 단단함을 증가시켜 막에 대한 톨라신 이온통로의 안정성을 감소시키는 것으로 보인다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제60권4호
• /
• pp.351-355
• /
• 2017

톨라신은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되는 펩티드 독소이며, 인공재배 버섯에 갈반병을 일으킨다. 톨라신 펩티드는 막에 pore를 형성하고, 세포막 구조를 파괴한다. 톨라신의 분자 작용은 톨라신 분자들의 응집, 세포막 결합, 세포막에서의 pore 형성으로 이루어져 있다. 따라서, 이 작용의 억제는 갈반병을 억제할 수 있다. 식품첨가물로부터 몇몇의 톨라신 저해제(tolaasin inhibitory factors, TIF)를 얻었다. TIF는 버섯에 감염된 병원균에 의한 갈반 형성을 억제할 수 있었다. 본 연구에서는 TIF를 다양한 조건에서 보관하였으며, 톨라신에 의한 세포 독성의 저해에 대해 이들의 활성을 조사하였다. TIF는 불포화탄소 화합물이기 때문에 대기 노출과 빛 조사에 민감하다. 혐기적 조건에서 TIF는 3개월동안 안정하였고, 효과는 10% 정도 감소하였다. 그러나 빛과 공기와 접촉한 조건에서는 2주동안 90% 가까이 TIF 활성이 억제되었다. 5, 25, $45^{\circ}C$의 저장온도에서는 어떠한 차이도 보이지 않았기 때문에 온도는 TIF의 안정성에 유의적인 영향을 끼치지 않았다. 따라서, TIF 화합물의 안정적인 저장을 위해서는 용기는 밀폐되고, 빛은 차단되어야 한다.