• 제목/요약/키워드: 항균 펩타이드

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아메리카왕거저리 유래 항균 펩타이드 조포바신 1의 항염증활성 (Anti-inflammatory Activity of Antimicrobial Peptide Zophobacin 1 Derived from the Zophobas atratus)

  • 신용표;이준하;김인우;서민철;김미애;이화정;백민희;김성현;황재삼
    • 생명과학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.804-812
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    • 2020
  • 본 연구에서는 아메리카왕거저리에 대한 기능성 연구의 일환으로 아메리카왕거저리 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 조포바신 1의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱을 통해 아메리카왕거저리의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 수행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균활성 및 용혈활성 테스트에서 조포바신 1은 세균 및 칸디다 진균에 대해 광범위한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 조포바신 1의 항염증활성을 확인하였다. 그 결과 조포바신 1은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 조포바신 1이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였다. 게다가 조포바신 1은 LPS와의 상호작용을 통해 결합한다는 것을 확인하였다. 이러한 연구결과들은 아메리카왕거저리 유전체 분석을 통해 확인된 조포바신 1이 항균 및 항염증 치료를 위한 물질로서 개발하는데 가능성이 있을 것으로 사료된다.

호랑나비 유래 항균 펩타이드 파필리오신 3의 항염증 활성 (Anti-inflammatory Activity of Antimicrobial Peptide Papiliocin 3 Derived from the Swallowtail Butterfly, Papilio xuthus)

  • 신용표;이준하;김인우;서민철;김미애;이화정;백민희;김성현;황재삼
    • 생명과학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.886-895
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    • 2020
  • 본 연구에서는 호랑나비 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 파필리오신 3의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱 분석을 통해 호랑나비의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 진행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균 활성 및 용혈 활성 테스트에서 파필리오신 3은 그람음성균인 E. coli와 그람양성균인 S. aureus에 대해 강력한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈 활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 파필리오신 3의 항염증 활성을 확인하였다. 그 결과 파필리오신 3은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 파필리오신 3이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였는데, 이는 파필리오신 3이 LPS와의 상호작용을 통해 결합하여 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 호랑나비 유전체 분석을 통해 확인된 파필리오신 3이 새로운 항균 및 항염증 치료제로서 개발하는데 가능성 있는 물질로 사료된다.

김치에서 분리한 Lactococcus lactis가 생산하는 박테리오신의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of the Bacteriocin Produced by Lactococcus sp. KD 28 Isolated from Kimchi)

  • 이지영;최낙식;전성식;문자영;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.180-188
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    • 2015
  • 김치로부터 분리한 L. sp. KD 28은 펩타이드성 항균물질인 박테리오신을 생산하였다. 이 박테리오신은 ${\alpha}$-chymotrypsin, proteinase K, lipase, ${\alpha}$-amylase, carboxypeptidase A 효소에 대해서 매우 민감한 반응을 보였다. 낮은 pH 2.0에서 약 염기성의 pH 8.0까지는 항균활성을 온전히 유지하였으나 pH 8.0 이상에서는 항균활성이 감소하기 시작하여 pH 12.0에서는 25%로 감소하였다. L. sp. KD 28는 16S rRNA 분자계통학적 분석을 한 결과 L. lactis와 99% 상동성을 보였다. 또한 김치에서 분리한 L. sp. KD 28이 생산하는 박테리오신은 acetonitrile, isopropanol, methanol, chloroform 및 acetone 등의 유기용매 최종 농도 50%에서 항균활성은 영향을 받지 않았다. 열 안정성의 경우 $80^{\circ}C$까지 한 시간의 열처리에 안정하였으나 $100^{\circ}C$에서는 20분 이상의 열처리에 의해 항균활성이 감소하여 50분간 열처리할 경우 항균활성이 나타나지 않았다. 또한 이 박테리오신은 그람 음성보다는 양성 세균인 M. luteus IAM 1056, L. delbrueckii subsp. lactis KCTC 1058, E. faecium KCTC 3095, B. cereus KCTC 1013, B. subtilis KCTC 1023, S. aureus subsp. aureus KCTC 1916, B. megaterium KCTC 1098, B. sphaericus KCTC 1184 및 L. ivanovii subsp, ivanovii KCTC 3444 등에 대해서 항균활성을 보였다. 박테리오신을 SP-Sepharose 이온교환크로마토그래피로 부분 정제한 후 RP-HPLC 를 통해서 최종적으로 정제하여 tricine-SDS-PAGE를 통해 분자량을 확인한 결과 약 3.4 kDa로 나타났다.

미생물을 이용한 우유 유래 항균펩타이드(락토페리신)의 생산 (Production of Milk-Originated Antimicrobial Peptide, Lactoferricin, in E. coli)

  • 강대경
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제25권2호
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    • pp.17-20
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    • 2007
  • Bovine lactoferricin(LFcin B) is a peptide of 25 amino acids that originated from the N terminus of bovine lactoferrin, and is characterized as having potent antimicrobial activity against bacteria, fungi, protozoa and viruses. But, direct expression of Lfcin B is lethal to Escherichia coli. For the efficient production of Lfcin B in microorganism, we developed an expression system in which the gene for cationic Lfcin B was fused to an anionic peptide gene, and successfully expressed the concatemeric fusion gene in E. coli. The purified recombinant Lfcin B was found to have antimicrobial activity, as chemically synthesized Lfcin B peptide does.

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미국자리공 종실로부터 항균성 펩타이드의 분리 및 특성 연구 (Purification and Characterization of an Antifungal Peptide from the Seeds of Phytolacca americana)

  • 손대영;신봉정;윤대진;성기영;정영륜
    • 한국식물병리학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.203-208
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    • 1998
  • We isolated and characterized an antifungal peptide from the seeds of Phytolacca americana. Growth inhibition assay with Botrytis cinerea was used to screen inhibitory proteins from 60 different plant species. A 4 kDa antifungal peptide (Pa-AFP) inhibitory to hyphal growth of B. cinerea was found in the seeds of P. americana. The peptide Pa-AFP was purified to homogeneity by chromatographies of Sephadex G-50, DEAE-Sepharose, Sephacryl S-300, and C18 reverse-phase HPLC. Western blot analysis showed that a polyclonal antibody raised against the purified peptide cross-reacted with a 4 kDa protein in seeds but not in root and leaf tissues of P. americana. Pa-AFP inhibited the hyphal growth of Botrytis cinerea, Rihzoctonia solani, Fusarium oxysporum, and Magnaporthe grisea. Pa-AFP exhibited growth inhibition of Saccharomyces cerevisiae strain BWG7a, which was sensitive to osmotin.

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미생물을 이용한 우유 유래 항균펩타이드(락토페리신)의 생산 (Production of milk-originated antimicrobial peptide, lactoferricin, in E. coli)

  • 강대경
    • 한국유가공학회:학술대회논문집
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    • 한국유가공기술과힉회 2007년도 추계학술발표대회
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    • pp.13-20
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    • 2007
  • Bovine lactoferricin(LFcin B) is a peptide of 25 amino acids that originated from the N terminus of bovine lactoferrin, and is characterized as having potent antimicrobial activity against bacteria, fungi, protozoa and viruses. But, direct expression of Lfcin B is lethal to Escherichia coli. For the efficient production of Lfcin B in E. coli, we developed an expression system in which the gene for cationic Lfcin B was fused to an anionic peptide gene, and successfully expressed the concatemeric fusion gene in E. coli. The purified recombinant Lfcin B was found to have antimicrobial activity, as the native Lfcin B peptide does.

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새로운 천연 항생물질로서의 항균 펩타이드 (Antimicrobial Peptides as Natural Antibiotic Materials)

  • 차연경;김영수;최유성
    • KSBB Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.9-15
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    • 2012
  • Antimicrobial peptides are widely used in various organisms as a defense system against infection. The peptides are lethal towards bacteria and fungi, however have minimal toxicity in mammalian and plant cells. In this aspect, it is considered that antimicrobial peptides are new alternative materials for defensing against microbial infection. Here, we describe overall characteristics of antimicrobial peptides based on the mechanism of action, classification of the peptides, report detection/screening methods and chemical/biological production. It is expected that understanding of innate immune system based on antimicrobial peptides tends to develop novel natural antimicrobial agents, which might be applied for defensing pathogenic microorganisms resistant to conventional antibiotics.

클로렐라 시스템에서 항균펩타이드 Magainin 2의 효율적인 세포외 분비 (Efficient Extracellular Secretion of the Antimicrobial Peptide Magainin 2 in the Chlorella-based System)

  • 정유정;황재윤;김성천
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.55-62
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    • 2024
  • Various antimicrobial peptides (AMPs) from microalgae have shown antibacterial, antiviral, antifungal, anticancer, and antioxidant effects, and play crucial roles in medical applications, aquaculture-related disease management, and the food industry. Magainin 2 (MAG2), an AMP, exhibits high antibacterial and antitumor activity, necessitating an efficient recombinant expression system for low-cost, large-scale production. To enhance MAG2 secretion efficiency in Chlorella, we constructed the SS:MAG2:His vector using the known Chlamydomonas reinhardtii CA1 signal sequence (SS) and obtained a stable transformant via an Agrobacterium-mediated transformation method and RT-qPCR. ELISA results revealed that the MAG2 content secreted into the medium by the SS:MAG2:His transformants increased proportionally with mRNA expression. These findings offer a strategy for high MAG2 secretion in the Chlorella vulgaris platform, potentially minimizing downstream processing costs.

항생물질을 생산하는 Pseudomonas sp. BCNU 2001 균주의 특성 (Characterization of an Antimicrobial Substance-producing Pseudomonas sp. BCNU 2001)

  • 양욱희;최혜정;안철수;정영기;김동완;주우홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.255-262
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    • 2010
  • 본 연구팀은 태백산 지역에서 토양 시료들을 채취하여 다양한 균주들을 분리 탐색하는 과정에서 BCNU 2001 균주를 분리하였다. 분리균주의 생화학적 특징과 16S 리보좀 RNA 유전자 염기서열 분석 결과, 분리균주가 Pseudomonas aeruginosa에 속함이 확인되었다. 분리균주 BCNU 2001의 상등액은 다양한 세균과 진균에 대해 항균활성이 있었으며 특히 분리균주 BCNU 2001는 Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, 그리고 Aspergillus niger의 생육을 크게 저해할 수 있었으며, Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, 그리고 Aspergillus niger에 대하여 각각 18.5mm, 19.0mm, 17.0mm 그리고 13.5mm 크기의 저해환을 나타내었다. 분리균주 BCNU 2001의 핵산 분획물과 디클로로메탄 분획물은 세균에 대해 높은 항균력을 보였으며 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 진균에 대해 높은 항균력을 보였다. 또한 Pseudomonas sp. BCNU 2001 균주는 그람양성 세균, 그람음성 세균 그리고 진균을 포함한 다양한 미생물들에 대하여 항균력이 있는 항균 펩타이드를 가지고 있음이 확인되었다. 실험을 통하여 얻은 결과는 Pseudomonas sp. BCNU 2001 균주의 유용성에 대한 예비적인 기초를 제공한다.

Probiotics를 이용한 새로운 건강 증진 기능성 유제품 개발에 관한 연구: 총설 (Development of New Functional Dairy Products Containing Probiotics for Improving Human Health: A Review)

  • 김동현;천정환;김현숙;김홍석;송광영;김수기;정동관;서건호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제33권1호
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    • pp.35-46
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    • 2015
  • 최근 20년간 건강 및 질병 예방효과를 가진 식품에 대한 관심이 증가하고 있다. 오늘날 대다수의 노인들이 동물성 지방 과다 섭취로 인한 질환(예: 심혈관계 질병, 당뇨병)을 겪고 있으며, 이 질환으로 인한 세계 인구 사망률은 3번째로 높다. 최근 많은 사람들이 기능성 식품을 찾고 있으며, 기능성 식품은 모든 식품 부문, 그 중에서도 주로 낙농제품, 과자류, 청량음료, 제빵, 유아식 등의 부문에서 개발되고 있다. 식품 산업들이 새로운 식품분야에 도전함으로써 여러 가능성(예: 지방산 함유량의 재조리 또는 식이 섬유, 산화 방지제, probiotic 첨가를 통한 원료 및 가공물질의 성분 조절)을 시도해 볼 수 있게 되었다. 우유 및 유제품이 건강에 이로운 식품으로 인식되고 있으며, 우유에는 인체에 유익한 여러 가지의 생물적으로 활성화된 요소와 활성균이 함유되어 있다. 이 박테리아들은 우유에 존재하는 성분을 변형시킬 뿐만 아니라, 몇몇 심각한 질병을 완화시키며, 방부제 역할도 한다. 미생물의 상호 작용을 통해 발효된 유제품은 직접적으로 또는 발효과정중 생산된 비타민, 단백질, 펩타이드, 올리고당, 유기산 등의 대사산물을 통해 간접적으로 기능적 역할을 수행한다. probiotic 균이 면역반응(예: 사이토카인 및 항균 펩타이드 생산 조절)에 작용하는 기전을 토대로 이 박테리아들이 건강에 영향을 미치는 기전이 연구되고 있다. 유청 단백질은 항균 및 항발암 성질을 가지고 있으며, 여러 기능(예: 면역자극 생산, 건강 증진, 지방 침적 감소, 인슐린 감수성 향상등)을 가지고 있다. 유제품에 존재하는 박테리아와 특정 성분이 건강을 미치는 영향이 연구를 통해 밝혀지고 있다. 우유에 함유된 기능성 단백질, 생리활성, 펩타이드, 필수 지방산, 칼슘, 비타민 D 등의 물질은 면역체계, 심장혈관계, 위장관, 장 등의 건강을 증진시키며, 고혈압, 관상혈관질환, 비만, 골다공증, 암, 당뇨, 전달질병 등의 질환을 예방한다. 기능성 낙농식품에 함유된 성분들은 다양하게 응용되고 있다. 예를 들면, 카세인으로부터 파생된 포스포펩타이드가 식이보충제 및 제약보충제의 제조과정에 사용되고 있으며, 우유로부터 파생된 성장인자가 피부질환, 소화기계질환, 다리궤양, 건선, 내장, 골다공증 등을 치료하는 목적으로 사용되고 있다. 유제품을 통한 식이조절이 비만관리 및 예방에 도움이 될 가능성이 있으며, 건강을 증진시키는 질을 예방 및 치료 물질의 성분으로 사용될 것으로 여겨진다. 따라서 우유와 유제품이 기능성 식품 및 이 식품의 성분으로 사용될 가능성을 적극적으로 개발하는 연구가 절실히 요구되고 지속적으로 진행되어야 할 것이다.

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