Purpose: Cytolethal distending toxin (CDT) considered as a key factor of localized aggressive periodontitis, endocarditis, meningitis, and osteomyelitis is composed of five open reading frames (ORFs). Among of them, the individual role of CdtA and CdtC is not clear; several reports presents that CDT is an AB2 toxin and they enters the host cell via clathrin-coated pits or through the interaction with GM3 ganglioside. So, CdtA, CdtC, or both seem to be required for the delivery of the CdtB protein into the host cell. Moreover, recombinant CDT was suggested as good vaccine material and antibody against CDT can be used for neutralization or for a detection kit. Materials and Methods: We constructed the pET28a-cdtC plasmid from Aggregatibacter actinomycetemcomitans Y4 by genomic DNA PCR and expressed in BL21 (DE3) Escherichia coli system. We obtained the antibody against the recombinant CdtC in mice system. Using the anti-CdtC antibody, we test the native CdtC detection by ELISA and Western Blotting and confirm the expression time of native CdtC protein during the growth phase of A. actinomycetemcomitans. Results: In this study we reconstructed CdtC subunit of A. actinomycetemcomitans Y4 and generated the anti CdtC antibody against recombinant CdtC subunit expressed in E. coli system. Our anti CdtC antibody can be interacting with recombinant CdtC and native CDT in ELISA and Western system. Also, CDT holotoxin existed at 24h but not at 48h meaning that CDT holotoxin was assembled at specific time during the bacterial growth. Conclusion: In conclusion, we thought that our anti CdtC antibody could be used mucosal adjuvant or detection kit development, because it could interact with native CDT holotoxin.
Purpose: Aggregatibacter actinomycetemcomitans is associated with localized aggressive periodontitis. It produces cytolethal distending toxin (CDT), which induces cell cycle arrest in the G2/M phase. The CDT holotoxin is composed of CdtA, CdtB, and CdtC. CdtB has structural homology to human DNase I and is an active component of the CDT complex acting as a DNase. In particular, the pattern homology seen in the CdtB subunit has been associated with specific DNase I residues involved in enzyme catalysis, DNA binding, and metal ion binding. So, to study the functions and regulation of recombinant CdtB, we made up a quantity of functional recombinant CdtB and tested it in relation to the metal ion effect. Materials and Methods: We constructed the pET28a-cdtB plasmid from A. actinomycetemcomitans Y4 by genomic DNA PCR and expressed it in the BL21 (DE3) Escherichia coli system. We obtained the functional recombinant CdtB by the refolding system using the dialysis method and then analyzed the DNase activity and investigated the metal ion effect from plasmid digestion. Results: The recombinant CdtB subunit was expressed as the inclusion bodies. We were able to obtain functional recombinant CdtB subunit using refolding system. We confirmed that our refolded recombinant CdtB had DNase activity and was influenced by the metal ions $Mg^{2+}$ and $Ca^{2+}$. Conclusion: We suggest that the factors influencing recombinant CdtB may contribute to CDT associated diseases, such as periodontitis, endocarditic, meningitis, and osteomyelitis.
Purpose: Cytolethal distending toxin (CDT) is a family of heat-labile cytotoxins produced by several gram-negative mucosa-associated pathogens, including Aggregatibacter actinomycetemcomitans. CDT is well known to be capable of inducing growth arrest, morphological alterations, and eventually death in various cells. CDT belongs to a tripartite $AB_2$ toxin (CdtB: the enzymatic A subunit; CdtA and CdtC: the heterodimeric B subunit). Previous studies proposed that CdtA and CdtC together bind to a cell surface receptor and glycolipids act as a receptor for A. actinomycetemcomitans CDT (AaCDT). In this study, recombinant CdtA and CdtC proteins of AaCDT were co-expressed in a bacterial expression system and tested for their affinity for $GM_1$ ganglioside. Methods: The genes for CdtA and CdtC from A. actinomycetemcomitans Y4 were utilized to construct the expression vectors, pRSET-cdtA and pET28a-cdtC. Both CdtA and CdtC proteins were expressed in Escherichia coli BL21(DE3) and then purified using hexahistidine (His6) tag. The identity of purified protein was confirmed by anti-His6 antibody and monoclonal anti-CdtA antibody. Furthermore, the affinity of recombinant protein to $GM_1$ ganglioside was checked through ELISA. Results: Recombinant CdtA and CdtC proteins were expressed as soluble proteins and reacted to anti-His6 and monoclonal anti-CdtA antibodies. ELISA revealed that purified soluble CdtA-CdtC protein bound to $GM_1$ ganglioside, while CdtA alone did not. Conclusions: Co-expression of CdtA and CdtC proteins enhanced the solubility of the proteins in E. coli, leading to convenient preparation of active CdtA-CdtC, a critical material for the study of AaCDT pathogenesis.
Purpose: Aggregatibacter actinomycetemcomitans was associated with localized aggressive periodontitis, endocarditis, meningitis, and osteomyelitis. The cytolethal distending toxin (CDT) of A. actinomycetemcomitans was considered as a key factor of these diseases is composed of five open reading frames (ORFs). Among of them, An enzymatic subunit of the CDT, CdtB has been known to be internalized into the host cell in order to induce its genotoxic effect. However, CdtB can not be localized in host cytoplasm without the help of a heterodimeric complex consisting of CdtA and CdtC. So, some studies suggested that CdtC functions as a ligand to interact with GM3 ganglioside of host cell surface. The precise role of the CdtC protein in the mechanism of action of the holotoxin is unknown at the present time. The aim of this study was to generate recombinant CdtC proteins expression from A. actinomycetemcomitans, through gene cloning and protein used to investigate the function of Cdt C protein in the bacterial pathogenesis. Materials and Methods: The genomic DNA of A. actinomycetemcomitans Y4 (ATCC29522) was isolated using the genomic DNA extraction kit and used as template to yield cdtC genes by PCR. The amplifed cdtC genes were cloned into T-vector and cloned cdt C gene was then subcloned to pET28a expression vector. The pET28a-cdtC plasmid expressed in BL21 (DE3) Escherichia coli system. Diverse conditons were tested to opitimize the expression and purification of functional CdtC protein in E. coli. Results: In this study we reconstructed CdtC subunit of A. actinomycetemcomitans Y4 and comfirmed the recombinant CdtC expression by SDS-PAGE and Western Blotting. The expression level of the recombinant CdtC was about 2% of total bacterial proteins. Conclusion: The lab condition of procedure for the purification of functionally active recombinant CdtC protein is established. The active recombinant CdtC protein will serve to examine the role of CdtC proteins in the host recognition and enzyme activity of CDT and investigate the pathological process of A. actinomycetemcomitans in periodontal disease.
Kim, Jong-Hyun;Kim, Jong-Chul;Choo, Yun-Ae;Jang, Hyun-Chul;Choi, Yeon-Hwa;Chung, Jae-Keun;Cho, Seung-Hak;Park, Mi-Seon;Lee, Bok-Kwon
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.19
no.5
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pp.525-529
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2009
Cytolethal distending toxins (CDTs) represent an emerging family of newly described bacterial products that are produced by a number of pathogens. The genes encoding these toxins have been identified as a cluster of three adjacent genes, cdtA, cdtB, and cdtC, plus 5 cdt genetic variants, designated as cdt-I, cdt-II, cdt-III, cdt-IV, and cdt-V, have been identified to date. In this study, a general multiplex PCR system designed to detect Escherichia coli cdts was applied to investigate the presence of cdt genes among isolates. As a result, among 366 E. coli strains, 2.7% were found to carry the cdtB gene. In addition, the use of type-specific primers revealed the presence of cdt-I, cdtIV, and cdt-V types of the cdt gene, yet no cdt-II or cdt-III strains. The presence of other virulence genes (stxl, stx2, eae, bfp, espA, espB, and espD) was also investigated using a PCR assay. Among the 10 cdtB gene-positive strains, 8 were identified as COT-producing typical enteropathogenic E. coli (EPEC) strains ($eae^+$, $bfp^+$), whereas 2 were identified as CDT-producing atypical EPEC strains ($eae^+$, $bfp^-$). When comparing the cytotoxic activity of the CDT-producing typical and atypical EPEC strains, the CDT-producing atypical EPEC strains appeared to be less toxic than the CDT-producing typical EPEC strains.
Kim, Sangsoon;Jahng, Seungmin;Yu, Kyung-Ho;Lee, Byung-Chul;Kang, Yeonwook
Dementia and Neurocognitive Disorders
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v.17
no.3
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pp.100-109
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2018
Background and Purpose: Although the clock drawing test (CDT) is a widely used cognitive screening instrument, there have been inconsistent findings regarding its utility with various scoring systems in patients with mild cognitive impairment (MCI) or dementia. The present study aimed to identify whether patients with MCI or dementia exhibited impairment on the CDT using three different scoring systems, and to determine which scoring system is more useful for detecting MCI and mild dementia. Methods: Patients with amnestic mild cognitive impairment (aMCI), vascular mild cognitive impairment (VaMCI), mild Alzheimer's disease (AD), mild vascular dementia (VaD), and cognitively normal older adults (CN) were included. All participants were administered the CDT, the Korean-Mini Mental State Examination (K-MMSE), and the Clinical Dementia Rating scale. The CDT was scored using the 3-, 5-, and 15-point scoring systems. Results: On all three scoring systems, all patient groups demonstrated significantly lower scores than the CN. However, while there were no significant differences among patients with aMCI, VaMCI, and AD, those with VaD exhibited the lowest scores. Area under the Receiver Operating Characteristic curves revealed that the three CDT scoring systems were comparable with the K-MMSE in differentiating aMCI, VaMCI, and VaD from CN. In differentiating AD from CN, however, the CDT using the 15-point scoring system demonstrated the most comparable discriminability with K-MMSE. Conclusions: The results demonstrated that the CDT is a useful cognitive screening tool that is comparable with the Mini-Mental State Examination, and that simple CDT scoring systems are sufficient for differentiating patients with MCI and mild dementia from CN.
Kim, Min Kyoung;Kwak, Hyeng Ju;Kim, Jong Hun;Choe, Won-Ho;Ha, Yun Kyung;Lee, So Jung;Kim, Dae Ho;Lee, Yong-Gu;Lee, Youngjin
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.53
no.9
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pp.143-147
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2016
Recently, digital tomosynthesis system (DTS) has been developed to reduce overlap using conventional X-ray and to overcome high patient dose problem using computed tomography (CT). The purpose of this study was to develop image reconstruction algorithm and to evaluate image characteristics and dose with chest digital tomosynthesis (CDT) system. Image reconstruction was used for filtered back-projection (FBP) methods and system geometry was constructed ${\pm}10^{\circ}$, ${\pm}15^{\circ}$, ${\pm}20^{\circ}$, and ${\pm}30^{\circ}$ angular range for acquiring phantom images. Image characteristics carried out root mean square error (RMSE) and signal difference-to-noise ratio (SDNR), and dose is evaluated effective dose with ${\pm}20^{\circ}$ angular range. According to the results, the phantom image with slice thickness filter has superb RMSE and SDNR, and effective dose was 0.166 mSv. In conclusion, we demonstrated usefulness of developed CDT image reconstruction algorithm and we constructed CDT basic output data with measuring effective dose.
Park, Da Min;Kim, Gye-Ryeong;Lee, Ju Hyun;Cho, Deuk Hee;Kim, Geon-Joong
Korean Chemical Engineering Research
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v.51
no.3
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pp.394-402
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2013
The new complex catalysts were synthesized by the reaction of titanium compounds (titanium chloride or titanium butoxide) and diamines in this work, and they showed very high catalytic activities for the cyclododecatriene (CDT) synthesis from 1,3-butadiene through trimerization. CDT synthetic reaction was performed in an autoclave reactor, and the effects of reaction temperature, type of catalyst, catalyst amount added into the system, the mole ratio of Al/Ti and immobilization method were investigated on the yield of product CDT. The titanium complex catalyst combined to diamine with 1:1 ratio showed high selectivity to CDT more than 90%. The ratio of TTT-CDT/TTC-CDT isomers in the product revealed as different values, depending on the type of diamine combined to titanium and Ti/diamine ratios. Those homogeneous complexes could be used as a heterogenized catalyst after anchoring on the supports, and the immobilized titanium catalyst retained the catalytic activities for several times in the recycled reactions without leaching. The carbon support containing titanium has exhibited superior activity to the silica support. Especially, when the titanium complex was anchored on the support which was fabricated by the hydrolysis of tripropylaminosilane itself, the resulting titanium catalyst showed the highest BD conversion and CDT selectivity.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.10
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pp.4612-4618
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2012
The purpose of this study was to analyze the reliability and validity of CDT as a screening tool for cognitive impairment for stroke clients living in local community. Two evaluator assessed 51 clients' cognitive function using CDT and K-MMSE from October 2010 to August 2011 year. The researcher analyzed test-retest reliability, interrater reliability, construct validity, construct validity. The test-retest and interrater reliability was higher than .54(p<.01). The construct validity and concurrent validity was statistically significant(p<.01). So, The CDT using productive method and scoring system of Freedman et al., may be applied to screen cognitive impairment of clients with stroke.
Objectives:Recent studies have raised the possibility that nerve growth factor(NGF) is abnormally regulated in the central nervous system(CNS) of animal models with alcohol dependence. The possible alteration of NGF by prolonged alcohol intake may play an important role in alcohol-induced neurotoxicity. Carbohydrate-deficient transferrin(CDT) is regarded as a reliable biological marker of alcohol dependence. The goal of this study was to estimate the changes of %CDT and serum NGF level according to the duration of alcohol abstinence, and to identify whether %CDT level is associated with the serum NGF level in the patients with alcohol dependence. Methods:The subjects were 24 patients with alcohol dependence. We used the Axis-Shield ASA to measure the %CDT level and the enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) to measure the serum NGF level. %CDT and NGF levels were measured immediately after the admission and at 2 weeks after the admission. Results:Decreased %CDT were observed during the period of 2 weeks after the admission. NGF level was not significantly different after 2 weeks. The NGF levels were not correlated with %CDT. The possibility of %CDT as a predictor of alcohol-induced neurotoxicity was not confirmed. Conclusion:Serum NGF levels is not a reliable indicator of abstinence state in the patients with alcohol dependence. Further studies are needed to evaluate the relation between two indicators in regard to hematological and neurological changes in alcohol dependence.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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