• BMB Reports
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• 제33권6호
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• pp.463-468
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• 2000

Anthrax lethal toxin, which consists of two separate protein, protective antigen (83 KDa) and lethal factor (85 KDa) is responsible for major symptoms and death from systemic infection of Bacillus anthracis. High concentrations of this toxin are cytolytic to macrophages, whereas sublytic concentrations of lethal toxin induce these cells to produce interleukin $1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$). It is proposed that melatonin and dehydroepiandrosterone (DHEA) may play an important role in modifying immune dysfunction. In this study, we investigated whether or not melatonin and DHEA could prevent $IL-1{\beta}$ production that is induced by anthrax lethal toxin in mouse peritoneal macrophages. Treatment of melatonin or DHEA alone, as well as together, prevented the production of $IL-1{\beta}$ caused by anthrax lethal toxin. We found that melatonin at a concentration of $10^{-6}-10^{-7}$ M inhibits $IL-1{\beta}$ production induced by anthrax lethal toxin. As expect, treatment of DHEA at a concentration $10^{-6}-10^{-7}$ M also suppressed production of $IL-1{\beta}$ by lethal toxin stimulated macrophages. The results of these studies suggest that melatonin and DHEA, immunomodulators, may have an important role in reducing the increase of cytokine production in anthrax lethal toxin-treated macrophages.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.323-325
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• 2002

Bacillus Anthracis is the causative agent of anthrax. The major virulence factors are a poly-D glutamic acid capsule and three-protein component exotoxin, which is collectively known as anthrax toxin, protective antigen (PA, 83 kDa), lethal factor (LF, 90 kDa), and edema factor (EF, 89 kDa). These three proteins individually have no known toxic activities, but in combination with PA form two toxins (lethal toxin and edema toxin), causing different pathogenic responses in animals and cultured cells. However, it remains to be elucidated for pathogenic mechanism of anthrax toxin. In this study, we constructed toxin component in bacterial overexpression system and purified the native toxin from Bacillus anthracis delta sterne F32 using FPLC system. Recombinant toxin showed high homogeneity and rapid purification processes. Also, this recombinant toxin was comparable to B. anthracis native toxin in terms of cytotoxic effects on cultured cell lines.

• BMB Reports
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• 제44권12호
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• pp.811-815
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• 2011

Inhalational anthrax is caused by B. anthracis, a virulent sporeforming bacterium which secretes anthrax toxins consisting of protective antigen (PA), lethal factor (LF) and edema factor (EF). LF is a Zn-dependent metalloprotease and is the main determinant in the pathogenesis of anthrax. Here we report the identification of a lead small-molecule inhibitor of anthrax lethal factor by screening an available synthetic small-molecule inhibitor library using fluorescence-based high-throughput screening (HTS) approach. Seven small molecules were found to have inhibitory effect against LF activity, among which SM157 had the highest inhibitory activity. All theses small molecule inhibitors inhibited LF in a noncompetitive inhibition mode. SM157 and SM167 are from the same family, both having an identical group complex, which is predicted to insert into S1' pocket of LF. More potent small-molecule inhibitors could be developed by modifying SM157 based on this identical group complex.

• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.275-280
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• 2005

Bacillus anthracis는 탄저병의 병원체이다. 탄저병의 독소는 Bacillus anthracis가 가진 세가지 독소로 이루어져 있다. protective antigen (PA), lethal factor (LF)그리고 edema factor (EF)로 구성되어 있다. PA는 세포수용체와 결합하여 활성화 과정을 거친 후 LF 흑은 EF를 세포질 안으로 이동시켜 주는 역할을 한다. LF는 금속이온 $(Zn^{2+})$ 의존적 단백질 가수분해 효소로써 탄저병에 감염된 동물들의 치사독소로 작용하게 된다. 따라서 LF에 대한 특성 분석 및 억제재 개발에 관한 연구는 탄저치료제 개발에 매우 중요한 과정이라 할 수 있다. 본 연구에서는 탄저독소의 치료제 개발을 위해 선행되어야 하는 LF 고처리량 활성검증방법 및 저해제 선별에 더 높은 효율을 가지기 위해 이러한 시스템 방법 등을 이용하여 세포내 검정방법의 기초 자료를 마련하고자 하였다. 이를 위하여 yeast를 숙주로 한 LF 발현 vector의 구축과, 구축한 발현 시스템을 yeast에 형질전환 하여 plasmid의 안정성 및 LF유전자의 발현을 확인하였다. 본 연구는 LF유전자의 발현을 진핵세포 내에서 처음으로 시도했으며, 세포내 검증 시스템 도입의 기초적 자료를 제공하였다. Yeast내에서의 LF의 발현은 탄저병의 저해제 선별이나 활성측정검증을 생체 내에서 용이하게 할 수 있다는 가능성을 나타냈다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1784-1790
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• 2006

Bacillus anthracis is a causative agent of anthrax. Anthrax toxins are composed of a protective antigen (PA), lethal factor (LF), and edema factor (EF), in which the PA is a central mediator for the delivery of the two enzymatic moieties LF and EF. Therefore, the PA has been an attractive target in the prevention and vaccinization for anthrax toxin. Recently, it has been reported that the molecule consisting of multiple copies of PA-binding peptide, covalently linked to a flexible polymer backbone, blocked intoxification of anthrax toxin in an animal model. In the present study, we have screened novel diverse peptides that bind to PA with a high affinity (picomolar range) from an M13 peptide display library and characterized the binding regions of the peptides. Our works provide a basis to develop novel potent inhibitors or diagnostic probes with a diverse polyvalence.

• 미생물학회지
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• 제42권3호
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• pp.195-198
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• 2006

Anthrax lethal toxin은 탄저병의 치사원인이 되는 독소이며, Lethal toxin은 두 종류의 단백질 PA (Protective antigen)과 LF (lethal factor)로 구성되어 진다. PA는 세포표면의 수용체와 결합하여 LF를 세포질 안으로 이동시켜 주는 역할을 한다. LF는 금속 이온$(Zn^{2+})$ 의존적 단백질 가수분해 효소로써 MKKs[MAPK (mitogen-activated protein kinase) kinases] 집단 단백질의 아미노 말단 부분을 절단하여 대상 세포를 죽음으로 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LF에 대한 특성 분석 및 억제제 개발에 과한 연구를 위해 cell-based high-throughtput screens 개발에 선행되어야 하는 기초 자료를 마련하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 LF의 절단 대상이 되는 기질이 MEK1을 yeast내에서 동시 발현시켜 LF의 활성을 검증하였다. 먼저 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 숙주로 하여 LF의 기질인 MEK1 발현 vector를 구축하였고, 구축된 발현 system을 기본을 LF 활성을 검증하고자 yeast에 형질전환하여 plasmid의 안전성 및 MEK1 유전자의 발현 및 LF에 의한 MEK1 아미노말단의 절단 부위를 확인하였다. 본 연구는 세포내 검증 system 도입의 기초적 자료를 제공하였으며, yeast내의 MEK1 발현은 탄저병의 저해제 선별 및 활성 측정 검증을 생체에서 고효율적이며, 안정적으로 할 수 있다는 가능성을 나타냈다.

• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.262-268
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• 2005

탄저 치사독소는 생쥐 대식세포 (RAW 264.7)의 유전자 발현에 많은 변화를 초래한다. 이들 변화를 초래하는 치사독소의 역할은 아직 확실하게 밝혀지지 ???았다. 본 연구에서는, 치사독소가 처리된 생쥐 대식세포의 단백질 프로파일을 이차원 전기영동으로 분석하였고, MALDI-TOF 질량분석기를 사용하여 해당 단백질의 질량을 측정하였다. 펩타이드 질량 분석 데이터는 ProFound 데이터베이스를 이용하여 동정하였다. 차별화되어 발현된 단백질 중에서 절단된 mitogen-activated protein kinase kinase (Mek1)와 glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)가 치사독소 처리된 대식세포에서 각각 증가하였다. 치사독소를 처리하였을 경우, Mek1의 절단은 신호전달과정을 방해하고, 증가된 G6PD는 생성된 활성산소로부터 세포를 보호하는 역할을 하는 것으로 보인다. 단백질체 분석기술은 치사독소처리에 의한 생쥐 대식세포의 세포사멸 관련 단백질을 동정하는데 도움을 주어, 치사독소의 잠정적인 기질을 찾는데 유용할 것이다.