• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.29-36
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• 2011

그람음성 간균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 비뇨기, 각막, 호흡기, 화상부위 등에 광범위하게 감염하는 기회감염성 병원균으로, 병원성의 발현에 세균의 세포밀도 인식 기전인 쿼럼 센싱(quorum sensing)이 매우 중요하게 관여한다. 사전 연구에서 녹농균 감염력을 제어하기 위한 방법으로 쿼럼 센싱의 주 신호물질인 N-3-oxododecanoyl-HSL(3OC12-HSL)의 분자 구조가 변형된 물질들을 합성하여 쿼럼 센싱 억제물질로 사용하고자 하였으며, 그 중 두 개의 물질들(5b, 5f)이 대장균을 이용한 스크리닝을 통해 녹농균의 주요 쿼럼 센싱 수용체 단백질인 LasR의 활성을 억제할 수 있음을 확인하였었다. 본 연구에서는 이 물질들의 효과를 보다 면밀히 분석하기 위하여 실제 녹농균에서 이 물질들이 쿼럼 센싱과 병독성을 억제할 수 있는지 분석해 보았다. 대장균을 이용한 리포터 분석에서와는 달리, 5b와 5f 모두 녹농균에서 직접 처리하였을 때는 LasR의 활성에 영향을 주지 못하였다. 대신 이 물질들은 녹농균의 또다른 쿼럼 센싱 수용체 단백질인 QscR의 활성에 선택적으로 영향을 주었다. 흥미롭게도 이 물질들의 효과는 대장균에서 얻어진 결과와는 달랐으며 다소 복잡하였다. 두 물질 모두 낮은 농도 범위(<10 ${\mu}m$)에서 QscR의 활성을 증가시켰으며, 높은 농도의 5f(${\approx}$1 mM)는 QscR을 강하게 억제하였다. 두 물질 모두 중요한 병독인자인 프로테아제 활성에는 영향을 주지 않으면서도, 만성감염을 매개하는데 중요한 생물막의 형성은 의미있게 감소시켰다. 특히 5f는 생물막의 성숙단계 보다는 녹농균 세포의 초기 부착을 억제하였다. 이러한 결과들을 바탕으로, 5f의 경우 독성의 증가 없이 생물막 형성을 억제할 수 있는 물질로 응용이 가능하다고 제안한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.183-193
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• 2022

초음파 (ultrasonic) 조사시간 (irradiation time)에 따른 Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)의 성장억제 (growth inhibition) 효과를 대용량 (10 L) 조류 시료를 활용해 다양한 초음파 조사시간 동안 (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 hr) 실험실 규모 (lab-scale) 실험을 진행하였다. Chl-a와 M. aeruginosa 개체수 (cell number) 분석 결과, 초음파 조사 종료 이후 모든 실험군에서 Chl-a와 개체수가 감소되어 조류 성장억제가 관찰되었으며, 초음파 조사시간이 2시간 미만인 실험군 (T_B, T_C, T_D)은 저감 이후 조류의 급격한 재성장 (regrowth)이 관측되었으나, 조사시간이 2시간 이상인 실험군 (T_E, T_F, T_G)은 2시간 미만 조사한 실험군 대비 조류성장억제가 1 - 2일 더 지속되는 것을 확인하였다. 또한, 조류의 개체수가 초기 개체수까지 회복 시간 (recovery time)을 검토한 결과 조사시간 2시간을 기준으로 실험군 T_B (0.5 hr)는 7일, T_C (1 hr)와 T_D (1.5 hr)는 약 20일, T_E, T_F, T_G (≥ 2 hr)는 약 30일이 소요되어 초음파 조사 종료 후 초기 개체수까지의 회복 시간의 차이를 확인하였다. 비성장속도 (𝜇)와 일차분해속도(𝜅)를 도출한 결과, 실험군은 성장억제 기간 동안 초음파 조사시간과 비례하여 높은 일차분해율이 도출되었으며, 조사시간이 2시간 이상인 실험군의 재성장 시 비성장속도 (𝜇)는 2시간 미만인 실험군 대비 비성장속도 (𝜇)가 상대적으로 낮은 것으로 확인되었다. 따라서 정체수역 내 장기적인 (30일) 조류 성장억제를 위해서는 최소한 2시간 이상의 초음파 조사가 필요한 것으로 판단되나, 조류 성장억제를 위한 적정 초음파 조사시간은 정체수역의 규모, 수심, 흐름속도, 조류 농도 등의 다양한 현장조건에 따라 결정돼야 하며, 실제 적용 가능성을 높이기 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다. 초음파의 영향으로 인한 M. aeruginosa의 세포 표면 및 내부형질 변화를 관찰한 결과, 조류 세포 표면 및 세포막의 손상이 명확히 관측되었으며, 대조군 대비 실험군의 M. aeruginosa의 기낭 파괴 및 교란이 확인되었다.

• 한국치위생학회지
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• 제14권4호
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• pp.601-608
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• 2014

Objectives : The purpose of the study is to examine the apoptotic effects of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A(PEA) in squamous cell carcinoma(SCC) 25 cells. Methods : Cell growth reduction and apoptosis induced by PEA were confirmed by WST-1 assay, Hoechst 33258 staining, flow cytometry analysis, and Western blot assay. Results : The PEA treatment decreased the cell viability in a dose and time dependent manner: control; $100{\pm}0^e$(p<0.01), 0.1875 nM; $87{\pm}4.36^d$(p<0.01), 0.375 nM; $82{\pm}0.58^d$(p<0.01), 0.75 nM; $72{\pm}1.67^c$(p<0.01), 1.5 nM; $51{\pm}1.53^{bc}$(p<0.01), 7.5 nM; $31{\pm}1.20^{ab}$(p<0.01), 15 nM; $26{\pm}0.67^a$(p<0.01), control; $100{\pm}0^a$(p<0.05), 24 h; $51{\pm}1.53^b$(p<0.05), 48 h; $16{\pm}0.5^c$(p<0.05), 72 h; $12{\pm}1.67^d$%(p<0.05). The PEA was observed on SCC 25 cells with the half maximal inhibitory concentration(IC50) value of 1.5 nM at 24 hours. The PEA treated SCC 25 cells demonstrated several types of apoptotic indications, such as nuclear condensation, the increase of sub G1, and the cleavage of PARP-1 and DFF 45. Conclusions : PEA showed anti-cancer activity against SCC 25 cells via apoptosis. PEA may potentially contribute to human oral cancer treatment.

• KSBB Journal
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• 제26권6호
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• pp.543-551
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• 2011

Bacterial antibiotic resistance is a real and growing problem for both Gram positive and Gram negative bacterial pathogens in the hospital setting. Among Gram negative bacteria, the ubiquitous bacterium Pseudomonas aeruginosa is a particular concern in immunocompromised and burn patients. The present study evaluated antibacterial activity and efficacy of a Korean herbal medicine against eight multi-drug resistant clinical isolates of P. aeruginosa (0225, 0254, 0347, 0826, 1113, 1378, 1731, and 2492) isolated at Daegu Catholic University Hospital. Methanol extracts of Galla rhois (5 and 10 mg/mL) displayed inhibition diameters for isolate 2492 of 10 and 12 mm, respectively, in a conventional disc diffusion assay. In seven kinds of Korean herbal medicines, increased inhibitory power of Lonicera japonica, Gardenia jasminoides, Galla rhois, and Scultellaria baicalensis was evident with the fermentation of six kinds of lactic acid bacteria. Three lactic acid bacteria (Lactobacillus plantarum subsp. plantarum KCTC 3108, L. casei KCTC 3109, and L. fermentum KCTC 3112) were identified as excellent strains for the production of antibacterial materials. In the six Korean herbal medicine extracts, strong inhibitory activity of fermented Forsythia suspensa, Glycyrrhizae radix, Lycium chinense, Platycodon grum, and Schizandra chinensis with five kinds of lactic acid bacteria was evident for seven multi-drug resistant P. aeruginosa isolates.

• 한국물환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.46-56
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• 2018

A mcyB-specific Ultra-Rapid quantitative PCR was developed for the quantitative detection of Microcystis aeruginosa, which is often a dominant species in green tide. McyB-specific UR-qPCR was optimized under extremely short times of each step in thermal cycles, based on the specific primers deduced from the mcyB in microcystin synthetase of M. aeruginosa. The M. aeruginosa strain KG07 was used as a standard for quantification, after the microscopic counting and calculation by mcyB-specific UR-qPCR. The water samples from the river water with the Microcystis outbreak were also measured by using both methods. The $1.0{\times}10^8$ molecules of mcyB-specific DNA was recognized inner 4 minutes after beginning of UR-qPCR, while $1.0{\times}10^4$ molecules of mcyB-specific templates was detected inner 7 minutes with quantitative manner. From the range of $1.0{\times}10^2$ to $1.0{\times}10^8$ initial molecules, quantification was well established based on $C_T$ using mcyB-specific UR-qPCR (Regression coefficiency, $R^2=0.9977$). Between the numbers of M. aeruginosa cell counting under microscope and calculated numbers using mcyB-specific UR-qPCR, some differences were often found. The reasons for these differences were discussed; therefore, easy compensation method was proposed that was dependent on the numbers of the cell counting. Additionally, to easily extract the genomic DNA (gDNA) from the samples, a freeze-fracturing of water-sample using liquid nitrogen was tested, by excluding the conventional gDNA extraction method. It was also verified that there were no significant differences using the UR-qPCR with both gDNAs. In conclusion, the mcyB-specific UR-qPCR that we proposed would be expected to be a useful tool for rapid quantification and easy monitoring of M. aeruginosa in environmental water.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제3권1호
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• pp.12-18
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• 1993

Pseudomonas aeruginosa strain B5 with antagonistic activity against Phytophthora capsici and Magnaporthe grisea, was isolated from pepper-growing soil. From the culture of P. aeruginosa strain B5 grown on King's medium B, antibiotic substances were purified using XAD-2 column chromatography. XAD-2 eluates inhibited not only the mycelial growth of P. capsid and M. grisea, but also the development of Phytophthora blight on pepper plants. The crude antibiotic substances were further purified by using silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography, thin layer chromatography on silica gel plates, and high performance liquid chromatography. Silica gel column chromatogrphy gave good separation of the four antibiotic substances. The pure antibiotics P1, P2, and P3 finally purified by preparative HPLC inhibited the mycelial growth of P. capsici, at concentrations from 7 to 10 $\mu g/ml$. Only P1 and P2 had antifungal activity against M. grisea at 8 $\mu g/ml$. P1 and P3 were highly inhibitory to the mycelial growth of Botryosphaeria dothidea and Botrytis cinerea at relatively low concentrations. However, the three antibiotics had no antifungal activity against Rhizoctonia solani. The chemical structures of these antibiotics are being identified.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권2호
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• pp.260-266
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• 2013

Rhodococcus sp. strain p52, a previously isolated dibenzofuran degrader, could effectively inhibit the growth of cyanobacteria, including species of Microcystis, Anabaena, and Nodularia. When strain p52 was inoculated at the concentration of $7.7{\times}10^7$ CFU/ml, 93.5% of exponentially growing Microcystis aeruginosa ($7.3{\times}10^6$ cells/ml initially) was inhibited after 4 day. The threshold concentration for its algicidal activity against M. aeruginosa was $7.7{\times}10^6$ CFU/ml. Strain p52 exerted algicidal effect by synthesizing extracellular substances, which were identified as trans-3-indoleacrylic acid, DL-pipecolic acid, and L-pyroglutamic acid. The effective concentrations of trans-3-indoleacrylic acid and DL-pipecolic acid against M. aeruginosa were tested to be 0.5 mg/l and 5 mg/l, respectively.

• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.237-248
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• 2005

서울 경기지역 공원 연못 및 한강 수계내의 수중 조류독소 Microcystin (MC)의 분포를 파악하기 위하여, 수도권 공원 연못 7개소, 한강수계 4개소, 경안천 1개소, 양수리 육각지 1개소, 대조군 2개소를 포함 총 15개 지점을 대상으로 강우가 적은 저온기 동안, 3차례에 걸쳐 수중내 환경요인, 조류 현존량, 조류 독소량을 조사하였다. 조류독소는 유도체중 가장 독성이 강한 Microcystin-LR (MCLR)만을 대상으로 하였으며 ELISA법으로 분석하였다. 조사기간 동안 수온($0.4\;{\sim}\;21.9^{\circ}C$)을 비롯한 대부분의 환경요인들은 계절성과 지역성이 뚜렷하였다. 조류 현존량은 수온 변화에 민감하였고 (r = 0.307), Microcystis aeruginosa를 포함하여 남조류는 경복궁 경회루, 석촌호수. 양수리 육각지 등에서 우점하였다. 조류독소 MCLR (측정한계 $0.05\;{\mu}g\;L^{-1}$) 는 남조 Microcystis aeruginosa출현이 높았던 지점에서 높게 검출되었으며, 조체성과 용존성을 합한 총 MCLR은 1차조사시 경복궁 경회루 ($1.39\;{\mu}g\;L^{-1}$), 석촌호수($0.55\;{\mu}g\;L^{-1}$), 양수리 육각지 ($0.59\;{\mu}g\;L^{-1}$)에서 각각 높게 나타났으나,2, 3차 조사에서는 양수리 육각지에서만 검출되었다. 남조류 총현존량은 조류 현존량 (r = 0.066)이나 엽록소 a량(r = -0.058)과는 낮은 관계를보였으며, M. aeruginosa 현존량(r = 0.766)과는 매우 높은 관계를 나타냈다. 조류독소 MCLR은 남조 M. aeruginosa 현존량이 높았던 지점에서 높게 검출되었다(조체성: r = 0.526, 용존성: r = 0.433).따라서, 서울, 경기지역 공원 연못이나 한강수계의 조류독소는 주로 정체성 연못에서 남조 Microcystis aeruginosa에 의해 형성되지만, 여가활동이나 상수원 공급에는 위험성이 낮은 것으로 판단되었다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제12권2호
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• pp.114-118
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• 1989

The effects of intraperitoneal injection of cephradine in a dose of 75 mg/kg and netilmicin in dose of 50 mg/kg and their combination on creatinine and urea serum levels of rabbits were studied as well as the antipseudomonal activity against three multiresistant clinicial isolates. The antibacterial activity was investigated by two methods: Checkerboard titration method and time-kill studies. Finally, the antibacterial activity of the sera obtained from the rabbits receiving the used drugs in the previous regimen was studied using time-kill study method against Pseudomonas aeruginosa isolates. Results obtained from this study indicated that both creatinine and urea serum levels of the rabbits receiving both drugs were not significantly different from those of the rabbits receiving either cephradine or netilmicin alone. At the same time the in vitro antibactrial activity (either of the prepared solutions of the used drugs and their combination or of the sera obtained from the rabbits receiving these drugs as mentioned before) showed a synergistic effect against the tested strains of Pseudomonas aeruginosa

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.378-381
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• 2000

The optimal conditions and properties for the immobilization of marine bacterium Pseudomonas aeruginosa BYK-2 have been determined. For the high productioon of biosurfactant, Na-alginate, PVA, modified PVA were used as a carrier. The optimal emulsifying activity on immobilized Pseudomonas aeruginosa BYK-2 showed 1036Unit (about 2.2g/L biosurfactant) in Basal salt medium(B.S.M.) at $25^{\circ}C$, 100rpm. Ca-alginate was selected the optimal bead among PVA, modified PVA and Ca-alginate. The optimal cell load in alginate bead was 10 gCWW/100g carrier. As the results of incubation of immobilized 5g Ca-alginate bead (conditions; 3% alginate, bead diameter: 2.3mm, 10% cell load) in 50m1 production medium, The emulsifying activity of 1407Unit, about 3.0g/L biosurfactant was obtained from immobilized cell after cultivation of 92hr at $25^{\circ}C$, 100rpm.