• 제목/요약/키워드: Cytotoxic drug

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비스테로이드소염제(Nonsteroidal Anti-inflammatory Drug, NSAID)에 의한 인간 암세포의 imatinib 및 TRAIL의 세포 독성 증강 기전 연구 (Potentiation of the Cytotoxic Effects of Imatinib and TRAIL by Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs on Human Cancer Cells)

  • 문현정;강치덕;김선희
    • 생명과학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.661-671
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    • 2020
  • 항암 요법의 실패의 주요 원인으로 암세포의 항암제에 대한 내성 획득이 잘 알려져 있다. 비스테로이드소염제(NSAID)는 항염증작용뿐만 아니라 항암제와의 병용요법으로 임상적인 암 치료 요법에 응용되고있다. 본 연구에서는 NSAIDs 인 celecoxib 및 이의 구조 유사체인 2,5-dimethyl celecoxib 그리고 ibuprofen의 인간 암세포에 대한 imatinib 및 TNF-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) 세포 독성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. NSAID는 TRAIL 및 imatinib에 각각 약제 내성을 나타내는 간암 세포와 백혈병 세포에서 이들 약물의 세포독성을 증강시키는 활성을 나타내었다. NSAID는 ATF4/CHOP의 발현 증강으로 소포체 스트레스 및 오토파지(Autophagy, 자가포식)를 유도하였다. 이로 인한 DR5 발현 증강과 함께 c-FLIP 발현 억제로 TRAIL의 세포독성을 증강시키는 기전을 나타내었다. NSAID로 유도되는 오토파지 활성은 imatinib-resistant CD44highK562 백혈병세포의 imatinib 감수성을 증강시켰으며, NSAID는 이 세포에서 높은 발현을 나타내는 다양한 stemness-related marker 단백질의 발현 감소를 촉진시키는 활성으로 세포사멸을 유도하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 NSAID의 오토파지 유도 활성이 TRAIL과 imatinib의 세포 독성을 증강시키는 것으로서, NSAID와 이들 약물과 병용 처리방법은 인간 암세포의 TRAIL 및 imatinib 내성을 극복 시킴과 동시에 암세포에 이들 약물의 독성 부작용을 감소시킬 수 있는 낮은 농도의 처리를 가능하게 할 것으로 사료된다.

Isolation, Purification, and Characterization of Five Active Diketopiperazine Derivatives from Endophytic Streptomyces SUK 25 with Antimicrobial and Cytotoxic Activities

  • Alshaibani, Muhanna M.;MohamadZin, Noraziah;Jalil, Juriyati;Sidik, Nik Marzuki;Ahmad, Siti Junaidah;Kamal, Nurkhalida;Edrada-Ebel, RuAngelie
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권7호
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    • pp.1249-1256
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    • 2017
  • In our search for new sources of bioactive secondary metabolites from Streptomyces sp., the ethyl acetate extracts from endophytic Streptomyces SUK 25 afforded five active diketopiperazine (DKP) compounds. The aim of this study was to characterize the bioactive compounds isolated from endophytic Streptomyces SUK 25 and evaluate their bioactivity against multiple drug resistance (MDR) bacteria such as Enterococcus raffinosus, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii, Pseudomonas aeruginosa, and Enterobacter spp., and their cytotoxic activities against the human hepatoma (HepaRG) cell line. The production of secondary metabolites by this strain was optimized through Thornton's medium. Isolation, purification, and identification of the bioactive compounds were carried out using high-performance liquid chromatography, high-resolution mass liquid chromatography-mass spectrometry, Fourier transform infrared spectroscopy, and nuclear magnetic resonance, and cryopreserved HepaRG cells were selected to test the cytotoxicity. The results showed that endophytic Streptomyces SUK 25 produces four active DKP compounds and an acetamide derivative, which were elucidated as $cyclo-({\text\tiny{L}}-Val-{\text\tiny{L}}-Pro)$, $cyclo-({\text\tiny{L}}-Leu-{\text\tiny{L}}-Pro)$, $cyclo-({\text\tiny{L}}-Phe-{\text\tiny{L}}-Pro)$, $cyclo-({\text\tiny{L}}-Val-{\text\tiny{L}}-Phe)$, and N-(7-hydroxy-6-methyl-octyl)-acetamide. These active compounds exhibited activity against methicillin-resistant S. aureus ATCC 43300 and Enterococcus raffinosus, with low toxicity against human hepatoma HepaRG cells. Endophytic Streptomyces SUK 25 has the ability to produce DKP derivatives biologically active against some MDR bacteria with relatively low toxicity against HepaRG cells line.

국내산 및 수입산 참돔의 중금속 함량 및 항산화 활성과 세포독성 효과 비교 (Heavy Metal Contents and Antioxidant Activity and Cytotoxic Effect of Red Sea Bream (Pagrus major): Comparative Studies in Domestic and Imported Red Sea Bream (Pagrus major))

  • 황성연;배진한;임선영
    • 생명과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.450-455
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    • 2015
  • 본 연구에서는 국내에서 주로 소비되는 국내산 및 수입산 참돔의 일반성분과 중금속 함량을 비교 분석하였고 생리활성을 비교하기 위하여 참돔을 용매의 극성에 따라 추출하여 항산화 및 세포독성 효과에 대해 연구하였다. 수입산과 비교했을 때 국내산 참돔은 높은 함량의 수분과 낮은 함량의 조지방, 조단백질 및 회분을 나타내었다. 국내산 및 수입산 참돔의 중금속 함량을 비교한 결과 원산지에 따른 유의적 차이를 보였으며 국내산 참돔의 수은 함량은 0.08 mg/kg으로 수입산 참돔보다 높은 함량을 나타내었으나 납의 경우 원산지에 따른 유의적 차이는 보이지 않았다. 국내산 및 수입산 참돔의 A+M 및 MeOH 추출물을 인체 섬유육종세포(HT-1080)에 처리하였을 때, 세포 내 활성산소종 생성 저해효과를 살펴 본 실험 결과, 국내산 및 수입산 참돔 추출물들에 의한 활성산소종 생성 억제효과를 비교해 보면 수입산 참돔 추출물에 의한 저해효과가 높았으며 두 추출물들 중 MeOH 추출물에 의한 저해효과가 높았음을 알 수 있었다. 인체 암세포들(AGS 및 HT-29)들에 대한 세포독성 활성 결과에서 AGS 암세포의 경우 국내산 참돔 A+M 및 MeOH 추출물들에 의한 세포독성 효과가 수입산 참돔A+M 추출물들보다 높았다. HT-29 암세포에 대해서는 국내산 참돔A+M 추출물에 의한 세포독성 효과가 수입산 참돔 A+M 추출물에 의한 것보다 높았고 MeOH 추출물에 의한 세포독성 효과는 유사했다. 따라서 본 연구 결과를 기초자료로 하여 향후 참돔의 다양한 생리활성 규명이 필요하다고 사료된다.

재조합 백시니아 바이러스의 다양한 암세포 및 ABCG2 과발현 내성 암세포에 대한 항 종양 효과 연구 (In vitro Anti-tumor Effect of an Engineered Vaccinia Virus in Multiple Cancer Cells and ABCG2 Expressing Drug Resistant Cancer Cells)

  • 박지혜;윤지수;허정;황태호;권상모
    • 생명과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.835-846
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    • 2016
  • 항암제 내성은 화학적 치료법의 가장 큰 난관의 하나로 효과적인 항암치료를 위해서 반드시 극복 되야 할 문제이다. ABCG2는 다약제 내성과 이를 특징으로 하는 암 줄기세포와의 연관성도 매우 높다고 보고되고 있다. 최근 암용해 바이러스가 다양한 암종과 항암제내성을 보이는 암 치료에 새로운 대안으로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 항암제 내성 암 치료를 위해 새로운 암용해 백시니아 바이러스 SLJ-496을 개발하였다. 본 연구에서, cytophathic effect, plaque assay, viability assay를 통하여 야생형 바이러스에 비교하여 증가된 종양친화성을 확인하였다. 또한, invitro 환경에서 대장암 세포주(HT-29, HCT-116, HCT-8)를 비롯하여 위암 세포주(AGS, NCI-N87, MKN-28), 간암 세포주(SNU-449, SNU-423, SNU-475, HepG2) 그리고 난치성 암 종인 중피 세포종(NCI-H226, NCI-H28, MSTO-211h)에서 유의적인 세포독성효능을 입증하였다. ABCG2의 발현이 높은 HT-29세포의 3차원 구형배양을 통하여 ABCG2와 암줄기세포 특성의 연관성을 증명하였으며, 항암제 내성세포 모델에서 SLJ-496GFP가 유의한 세포독성을 나타내며 암세포내 복제능을 가지는 것을 입증하였다. ABCG2를 과발현 시킨 세포주 내 야생형 바이러스에 비교하여 유의적으로 낮은 세포 생존율을 증명하였으며, 바이러스의 복제능 또한 검증하였다. 또한, 지속적인 항암제 투여를 통하여 ABCG2의 발현이 높은 항암제 내성 세포주에서의 항종양 효능 또한 입증하였다. 이상의 결과를 토대로 ABCG2가 과발현 된 암 줄기세포 및 항암제 내성에 새로운 항종양 바이러스 SLJ-496 백시니아 바이러스 치료법이 새로운 치료 대안이 될 수 있을 것이라 제안한다.

Cytotoxic Effects on HL-60 Cells of Myosin Light Chain Kinase Inhibitor ML-7 Alone and in Combination with Flavonoids

  • Lee, Joong-Won;Kim, Yang-Jee;Choi, Young-Joo;Woo, Hae-Dong;Kim, Gye-Eun;Ha, Tae-Kyung;Lee, Young-Hyun;Chung, Hai-Won
    • Toxicological Research
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    • 제25권4호
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    • pp.181-188
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    • 2009
  • Uncontrolled cell growth and increased cell proliferation are major features of cancer that are dependent on the stable structure and dynamics of the cytoskeleton. Since stable cytoskeleton structure and dynamics are partly regulated by myosin light chain kinase (MLCK), many current studies focused on MLCK inhibition as a chemotherapeutic target. As a potent and selective MLCK inhibitor, ML-7 [1-(5-iodonaphthalene-1-sulfonyl)-1 H-hexahydro-1,4-diazapine hydrochloride] is a promising candidate for an anticancer agent, which would induce apoptosis as well as prevents invasion and metastasis in certain types of cancer cells. This study assessed cytotoxic effects of ML-7 against HL-60 cells and therapeutic efficacy of ML-7 as a potential antileukemia agent. Trypan-blue exclusion assays showed dose- and time- dependent decreases in ML-7 treated HL-60 cells (p<0.05). Comet assays revealed a significant increase in DNA damage in HL-60 cells after treatment with $40{\mu}M$ ML-7 for 2h. Sub-G1 fractions, analyzed by flow cytometry increased in a dose-dependent manner, suggesting that ML-7 can induce apoptotic cell death in HL-60 cells. ML-7 was selectively cytotoxic towards HL-60 cells; not affecting normal human lymphocytes. That selective effect makes it a promising potential anti-leukemia agent. In addition, anticancer efficacy of ML-7 in combination with flavonoids (genistein or quercetin) or anticancer drugs (cisplatin or Ara-C) against HL-60 cells was assessed. Combination of ML-7 with flavonoids increased the anti-cancer effect of ML-7 to a greater extent than combination with the anticancer drugs. This implies that ML-7 in combination with flavonoids could increase the efficacy of anticancer treatment, while avoiding side effects cansed by conventional anticancer drug-containing combination chemotherapy.

녹차 폴리페놀 성분과 일반 의약품의 상호작용에 의한 장관계 세포 독성 평가 (Evaluation of Cytotoxic Properties of Tea Polyphenols in Intestinal Cells Treated with Over-the-counter Drugs)

  • 최현아;김미리;홍정일
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.641-647
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    • 2011
  • 본 연구에서는 녹차의 주요 생리활성 성분인 PPE와 일반 의약품 성분 AAP, Asp 및 Ibu와의 혼용 시 일어날 수 있는 상호 작용에 의한 세포독성 변화를 장관계 정상세포와 암세포 모델에서 비교하였다. PPE는 정상 장관계 세포 INT 407 및 대장암 세포 HCT 116에 농도의존적인 독성을 나타내었고, $IC_{50}$ 수치는 각각 29.9과 57.4 ${\mu}g/mL$로써 암세포에 더욱 강력한 독성을 보였다. PPE와 200 ${\mu}M$ 이하의 저농도 약물을 HCT 116 세포에 24, 48시간 복합 투여한 결과 전체적으로 현저한 독성의 변화현상은 발생하지 않았다. HCT 116 세포에서 항산화효소 SOD 존재 시에 PPE 독성의 유의적인 감소가 관찰되었으나, 이 조건에서도 약물에 의한 유의적인 변화는 나타나지 않았다. PPE로부터 생성되는 $H_2O_2$의 양은 5 mM 이상의 Asp 또는 Ibu에 의하여 감소하였고, AAP에는 영향을 받지 않았다. INT 407 세포와 HCT 116 세포에서 mM 이상의 고농도 약물과 PPE를 복합 처리하여 세포독성변화를 본 결과 현저한 독성의 변화가 관찰되지 않았으나, INT 407 세포에서 PPE 존재 시 AAP의 독성이 다소 증가하였다. 한편 PPE와 약물을 각각 순서를 달리하여 전후로 처리하였을 때 HCT 116 세포에서의 독성이 단독처리 시 각각의 합보다 20% 이내에서 증가하였다. PPE와 빈번히 복용되는 일반 의약품 AAP, Asp 및 Ibu를 여러 조합에 의해 장관계 세포에 처리하였을 때 이들의 상호작용에 의해 일부 독성의 강화현상이 나타났으나 전체적으로 두드러진 독성발현 빛 활성변화는 발견되지 않았다.

Anticancer Potential of Cratoxylum formosum Subsp. Pruniflorum (Kurz.) Gogel Extracts Against Cervical Cancer Cell Lines

  • Promraksa, Bundit;Daduang, Jureerut;Khampitak, Tueanjit;Tavichakorntrakool, Ratree;Koraneekit, Amonrat;Palasap, Adisak;Tangrassameeprasert, Roongpet;Boonsiri, Patcharee
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권14호
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    • pp.6117-6121
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    • 2015
  • Background: Most northeast Thai vegetables may play roles in human health by acting as antioxidant and anticancer agents. Recent study showed that Cratoxylum formosum subsp. pruniflorum (Kurz.) Gogel. (Teawdang) could inhibit growth of liver cancer cell lines. Cervical cancer, which has human papilloma virus as its main cause, is found at high incidence in Thailand. Due to increasing drug resistance, searches for potential anticancer compounds from natural source are required. Therefore, our purpose was to evaluate the cytotoxicity of Teawdang extracts in cervical cancer cell lines. Materials and Methods: Teawdang edible parts, purchased from Khon Kaen market during July-October 2013 was extracted with organic solvent. Phenolic profiles of crude hexane (CHE), ethyl acetate (CEE), methanol (CME) and water (CWE) extracts were performed by high performance liquid chromatographic (HPLC) techniques. Their cytotoxic effects on cervical cancer cells were investigated with HPV-non infected (C-33A) and HPV-infected (HeLa and SiHa) cell lines. Results: HPLC profiles showed that all crude extracts contained caffeine, ferulic acid and resveratrol. CME and CEE had high contents of gallic acid and quercetin. Catechin was found only in CWE. Cytotoxicity test showed that CEE had the lowest IC50 on HeLa ($143.18{\pm}13.35 {\mu}g/mL$) and SiHa cells ($106.45{\pm}15.73{\mu}g/mL$). C-33A cells were inhibited by CWE ($IC50=130.95{\pm}3.83{\mu}g/mL$). Conclusions: There were several phenolic compounds in Teawdang extracts which may have cytotoxic effects on cervical cancer cell lines. Investigation of these bioactive compounds as new sources of anticancer agents is recommended.

Cytotoxicity and DNA Damage Induced by Magnetic Nanoparticle Silica in L5178Y Cell

  • Kang, Jin-Seok;Yum, Young-Na;Park, Sue-Nie
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제19권2호
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    • pp.261-266
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    • 2011
  • As recent reports suggest that nanoparticles may penetrate into cell membrane and effect DNA condition, it is necessary to assay possible cytotoxic and genotoxic risk. Three different sizes of magnetic nanoparticle silica (MNP@$SiO_2$) (50, 100 and 200 nm diameter) were tested for cytotoxicity and DNA damage using L5178Y cell. MNP@$SiO_2$ had constant physicochemical characteristics confirmed by transmission electron microscope, electron spin resonance spectrometer and inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer for 48 h. Treatment of MNP@$SiO_2$ induced dose and time dependent cytotoxicity. At 6 h, 50, 100 or 200 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability over the concentration of 125 ${\mu}g/ml$ compared to vehicle control (p<0.05 or p<0.01). Moreover, at 24 h, 50 or 100 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability over the concentration of 125 ${\mu}g/ml$(p<0.01). And treatment of 200 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability at the concentration of 62.5 ${\mu}g/ml$ (p<0.05) and of 125, 250, 500 ${\mu}g/ml$ (p<0.01, respectively). Furthermore, at 48 h, 50, 100 or 200 nm MNP@$SiO_2$ decreased significantly cell viability at the concentration of 62.5 ${\mu}g/ml$ (p<0.05) and of 125, 250, 500 ${\mu}g/ml$ (p<0.01, respectively). Cellular location detected by confocal microscope represented they were existed in cytoplasm, mainly around cell membrane at 2 h after treatment of MNP@$SiO_2$. Treatment of 50 nm MNP@$SiO_2$ significantly increased DNA damage at middle and high dose (p<0.01), and treatment of 100 nm or 200 nm significantly increased DNA damage in all dose compared to control (p<0.01). Taken together, treatment of MNP@$SiO_2$ induced cytotoxicity and enhanced DNA damage in L5178Y cell.

RAW 264.7 대식세포에서 NO, TNF-α, IL-6 생산에 관한 Squalene, Alkoxy Glycerol, Batyl, Chimyl의 효과 (Production of NO, TNF-α and IL-6 by Squalene, Alkoxy Glycerol, Batyl and Chimyl Solutions in RAW 264.7 Macrophage Cells)

  • 김영호;윤현중;문명이;이준행;박행순;김종세
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.1503-1508
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    • 2005
  • 본 연구에서는 대식세포인 RAW 264.7 세포주에 SQ ($0.1{\%}$), AG($0.1{\%}$), Batyl(1 mg/mL), Chimyl(1 mg/mL) 용액 등을 단독 혹은 C. albicans와 함께 첨가하여 배양한 후LDH, NO, TNF-$\alpha$, IL-6 발현에 어떤 영향을 주는 지를 관찰하였다. 모든 실험군에서 실험에 사용한 농도는 LDH, NO생산에 영향을 주지 못하였다. 실험에 사용한 용액을 단독 처리한 실험의 경우 TNF-$\alpha$와 IL-6발현의 경우 6시간째에는 큰 차이를 나타내지는 못하였으나, 24시간째에는 발현에 영향을 주었다(p < 0.05). C. albicans을 함께 처리한 실험의 경우에는 C. albicans단독 처리군에 비해 실험 용액을 함께 처리한 군에서 C. albicans유도 TNF-$\alpha$와 IL-6발현을 감소시키는 효과를 관찰하였다(p < 0.05, p < 0.01). 본 연구를 통해 SQ, AG, Batyl, Chimyl 용액이 C. albicans 유도에 의해 감소된 면역반응을 증가시킬 수 있을 것으로 생각되어진다.

Identification of the Vibrio vulnificus fexA Gene and Evaluation of its Influence on Virulence

  • JU HYUN-MOK;HWANG IN-GYUN;WOO GUN-JO;KIM TAE SUNG;CHOI SANG HO
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권6호
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    • pp.1337-1345
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    • 2005
  • Vibrio vulnificus is the causative agent of foodborne diseases such as gastroenteritis and life-threatening septicemia. Microbial pathogenicity is a complex phenomenon in which expression of numerous virulence factors is frequently controlled by a common regulatory system. In the present study, a mutant exhibiting decreased cytotoxic activity toward intestinal epithelial cells was screened from a library of V. vulnificus mutants constructed by a random transposon mutagenesis. By a transposon-tagging method, an open reading frame, fexA, a homologue of Escherichia coli areA, was identified and cloned. The nucleotide and deduced amino acid sequences of the fexA were analyzed, and the amino acid sequence of FexA from V. vulnificus was $84\%\;to\;97\%$ similar to those of AreA, an aerobic respiration control global regulator, from other Enterobacteriaceae. Functions of the FexA were assessed by the construction of an isogenic mutant, whose fexA gene was inactivated by allelic exchanges, and by evaluating its phenotype changes in vitro and in mice. The disruption of fexA resulted in a significant alteration in growth rate under aerobic as well as anaerobic conditions. When compared to the wild-type, the fexA mutant exhibited a substantial decrease in motility and cytotoxicity toward intestinal epithelial cell lines in vitro. Furthermore, the intraperitoneal $LD_{50}$ of the fexA mutant was approximately $10^{1}-10^{2}$ times higher than that of parental wild-type. Therefore, it appears that FexA is a novel global regulator controlling numerous genes and contributing to the pathogenesis as well as growth of V. vulnificus.