• Journal of Microbiology
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• 제41권3호
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• pp.175-182
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• 2003

Production of ribosomally synthesized antimicrobial peptides usually referred to as bacteriocins is an inducible trait in several gram positive bacteria, particularly in those belonging to the group of lactic acid bacteria. In many of these organisms, production of bacteriocins is inducible and induction requires secretion and extracellular accumulation of peptides that act as chemical messengers and trigger bacteriocin production. These inducer peptides are often referred to as autoinducers and are believed to permit a quorum sensing-based regulation of bacteriocin production. Notably, the peptides acting as autoinducers are dedicated peptides with or without antimicrobial activity or the bacteriocins themselves. The autoinducer-dependent induction of bacteriocin production requires histidine protein kinases and response regulator proteins of two-component signal transduction systems. The current working model for the regulation of class II bacteriocin production in lactic acid bacteria and the most relevant direct and indirect pieces of evidence supporting the model are discussed in this minireview.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권4호
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• pp.260-267
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• 2006

재조합 Agrobacterium tumefaciens균주를 사용한 Liquid Culture Assay는 quorum sensing autoinducer를 검색하는 생물학적 분석 방법으로 개발되었다. 그러나 이 시스템에 사용되는 해양천연물 시료들이 일반적으로 낮은 수용액에 대한 용해도를 갖기 때문에 활성검색에 걸림돌이 되고 있다. 시료의 용해도는 유기용매 혹은 계면활성제의 첨가로 증가될 수 있으나, 유기용매나 계면활성제 자체가 검색결과의 정확한 해석을 방해할 수 있으므로 적절한 조건의 확립이 매우 중요하다. Methanol, ethanol, 1-propanol, DMSO와 DMF를 0~10% 농도 범위에서 재조합 A. tumefaciens균주에 대한 세포 성장에 미치는 영향과 ${\beta}$-galactosidase activity에 미치는 영향을 살펴본 결과 methanol 2%이하의 농도가 가장 적합하였으며, 계면활성제의 경우, Tween 20, Tween 80보다는 Triton X-100이 약 0.05% 농도에서 세포내로의 활성물질의 전달효율을 높이는데 효과적이었다.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.207-211
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• 2012

이 연구의 목적은 코리네형 균주(Corynebacterium glutamicum)에 존재하는 acyltransferase 유전인자의 발현에 관여하는 autoinducer에 대한 정보를 얻기 위해 다양한 종류의 균주에서 얻은 세포배양액(cell-free culture fluids)을 처리하여 발현에 미치는 효과를 조사하는 것이다. 다양한 배양시간동안 얻은 Agrobacterium tumefaciens의 세포배양액은 acyltransferase의 발현을 전혀 증가시키지 못하는 것으로 관찰되었다. 반면 AI-1과 AI-2를 분비하는 것으로 알려진 Vibrio harveyi BB120($AI-1^+$, $AI-2^+$)을 지수성장기까지 배양시켜 얻은 세포배양액은 acyltransferase의 발현을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 이들 autoinducer가 미치는 효과를 조사하기 위하여 돌연변이 균주인 MM77 ($AI-1^-$, $AI-2^-$)과 BB152 ($AI-1^-$, $AI-2^+$)를 사용하여 조사한 결과, 이들 균주에서 얻은 세포배양액은 BB120와는 달리 acyltransferase의 발현을 증가시키지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 보아 acyltransferase의 발현은 AI-1에 의한 효과로 보이며, 이를 확인하기 위해 V. harveyi BB152와 같이 AI-2만을 분비하는 것으로 알려진 Escherichia coli ($AI-1^-$, $AI-2^+$)를 사용하였다. 하지만 E. coli 세포배양액은 acyltransferase의 발현을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 이들 결과는 코리네형 균주에 존재하는 autoinducer는 기존에 알려진 형태의 신호분자와 차이가 있을 것이며, 코리네형 균주외에 V. harveyi와 E. coli에도 존재하여 종간 상호작용(interspecies communication)에 관여할 것으로 보인다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권5호
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• pp.804-811
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• 2001

In many Gram-negative bacteria, autoinducers, such as N-acyl-L-homoserine lactone(acyl-HSL) and its derivative molecules, mediate the cell-density-dependnet expression of certain operons. The current study identified the autoinducers produced by Burkholderia cepacia G4, a trichloroethylene-degrading lagoon isolate, using TLC bioassays with Agrobacterium tumefaciens NT1(pDCI141E33) and Chromobacterium violaceum CVO26, and a GC-MS analysis. The ${R_f}\;and\;{R_t}$ values and mass spectra were compared with those of synthetic compounds. Based on the analyses, it was confirmed that G4 produces N-hexanoyl (C6)-, N-octanoyl (C8)-, N-decanoyl (C10)-, N-dodecanoyl (C12)-HSL, and an unknown active species. The integration of the GC peak areas exhibited a ratio of C8-HSL:C10-HSL:C12-HSL at 3:17:1 with C6-HSL and C10-HSL production at trace and micromolar levels, respectively, in the culture supernatants. Nutants partially defective in producing acyl-HSLs were also partially defective in the biosynthesis of an antibiotic substance. These results indicate that the autoinducer-dependent gene regulation in G4 is dissimilar to the clinical B. cepacia strains isolated from patients with cystic fibrosis.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제39회 학술심포지움
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• pp.142-142
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• 2003

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제40회 국제학술심포지움
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• pp.143-143
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• 2003

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1390-1400
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• 2015

Quorum sensing is a process of cell-to-cell communication in which bacteria produce autoinducers as signaling molecules to sense cell density and coordinate gene expression. In the present study, a LuxI-type synthase, AnoI, and a LuxR-type regulator, AnoR, were identified in Acinetobacter nosocomialis, an important nosocomial pathogen, by sequence analysis of the bacterial genome. We found that N-(3-hydroxy-dodecanoyl)- _L -homoserine lactone (OH-dDHL) is a quorum-sensing signal in A. nosocomialis. The anoI gene deletion was responsible for the impairment in the production of OH-dDHL. The expression of anoI was almost abolished in the anoR mutant. These results indicate that AnoI is essential for the production of OH-dDHL in A. nosocomialis, and its expression is positively regulated by AnoR. Moreover, the anoR mutant exhibited deficiency in biofilm formation. In particular, motility of the anoR mutant was consistently and significantly abolished compared with that of the wild type. The deficiency in the biofilm formation and motility of the anoR mutant was significantly restored by a functional anoR, indicating that AnoR plays important roles in the biofilm formation and motility. Furthermore, the present study showed that virstatin exerts its effects on the reduction of biofilm formation and motility by inhibiting the expression of anoR. Consequently, the combined results suggest that AnoIR is a quorum-sensing system that plays important roles in the biofilm formation and motility of A. nosocomialis, and virstatin is an inhibitor of the expression of anoR.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.87-102
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• 2019

대부분의 만성창상(chronic wounds)은 생물막으로 인해 상처 치유시 염증단계를 지속시킨다. 생물막은 항생제(antibiotics)에 대한 저항성을 가지며 침투력을 저하시키고 살균제(biocides)에 대한 내성을 지니며 국소면역반응을 약화시킨다. 또한 생물막은 주변의 조직에 단단히 붙어 있어 제거하는 작업이 매우 어렵다. 그러므로 주변 조직을 손상시키지 않으면서 단단한 생물막을 제거하는 전략은 매우 중요하다. 그 중에 하나가 분산기작을 이용한 생물막의 해체이며 지금까지 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 고찰논문에서는 특별히 화학주성, 파지요법, 다당류, 다양한 효소(당분해효소, 단백질분해효소, DNA 분해효소), 계면활성제, 분산신호, 자기유도인자, 조절인자, 억제제 등이 소개되었으며 더 나아가 항생제 치료 및 다른 치료와의 병행을 통한 병합요법도 소개되었다. 앞으로 본 논문에서 제시된 생물막의 분산기작의 지식을 이용하여 만성 창상 감염치료의 가능성이 더 높아지길 기대한다.

• Animal Bioscience
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• 제37권2_spc호
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• pp.337-345
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• 2024

Ruminants possess a specialized four-compartment forestomach, consisting of the reticulum, rumen, omasum, and abomasum. The rumen, the primary fermentative chamber, harbours a dynamic ecosystem comprising bacteria, protozoa, fungi, archaea, and bacteriophages. These microorganisms engage in diverse ecological interactions within the rumen microbiome, primarily benefiting the host animal by deriving energy from plant material breakdown. These interactions encompass symbiosis, such as mutualism and commensalism, as well as parasitism, predation, and competition. These ecological interactions are dependent on many factors, including the production of diverse molecules, such as those involved in quorum sensing (QS). QS is a density-dependent signalling mechanism involving the release of autoinducer (AIs) compounds, when cell density increases AIs bind to receptors causing the altered expression of certain genes. These AIs are classified as mainly being N-acyl-homoserine lactones (AHL; commonly used by Gram-negative bacteria) or autoinducer-2 based systems (AI-2; used by Gram-positive and Gram-negative bacteria); although other less common AI systems exist. Most of our understanding of QS at a gene-level comes from pure culture in vitro studies using bacterial pathogens, with much being unknown on a commensal bacterial and ecosystem level, especially in the context of the rumen microbiome. A small number of studies have explored QS in the rumen using 'omic' technologies, revealing a prevalence of AI-2 QS systems among rumen bacteria. Nevertheless, the implications of these signalling systems on gene regulation, rumen ecology, and ruminant characteristics are largely uncharted territory. Metatranscriptome data tracking the colonization of perennial ryegrass by rumen microbes suggest that these chemicals may influence transitions in bacterial diversity during colonization. The likelihood of undiscovered chemicals within the rumen microbial arsenal is high, with the identified chemicals representing only the tip of the iceberg. A comprehensive grasp of rumen microbial chemical signalling is crucial for addressing the challenges of food security and climate targets.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.206-212
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• 2008

인간이 서로 간의 의사소통을 위해 언어를 사용하듯이, 세균의 경우도 외부 환경 변화를 신속히 감지하여 서로 효과적으로 대응하기 위해서 주변 세포들과 소통할 수 있는 세균만의 독특한 화학적 언어를 사용하는 것으로 알려져 있다. 특히, 일정 세포 농도에 도달했을 때 자체적으로 생산된 화학적 신호를 통해 개체 수를 인지하고 그에 따라 특정 유전자의 발현을 동시에 조절하는 quorum sensing (QS) 기작은 다양한 세균 종들에서 광범위하게 존재한다. 본 연구는 다양한 천연물 추출물들을 대상으로 QS 저해 활성을 확인하였는데 QS 지시균주인 Agrobacterium tumefaciens NT1과 화학적으로 합성한 QS autoinducers을 사용한 bioassay를 수행하였다. 그 결과 양배추, 파, 양파의 추출물들에서 QS 저해 활성을 확인하였고, recycling preparative HPLC (prep-HPLC)를 통한 정제 과정을 통해, 83분 지점의 peak에 해당하는 성분들이 공통으로 QS 저해 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 그 QS 저해 성분을 QSI-83으로 지정하고 thin layer chromatography (TLC)를 통해 P. syringae pv. tabaci의 autoinducers 합성을 저해하는 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 또한 열에 대한 안정성과 세균 생장에서의 영향을 조사하였는데, 그 결과 QSI-83은 열에 안정하며 세균의 생장에는 영향을 끼치지 않는 물질임을 확인하였다. 따라서 우리는 천연물로부터 분리된 새로운 성분이 QS 저해제로서 이용될 수 있음을 제안한다.