• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• v.58 no.2
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• pp.142-152
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• 2005

Background : Priming and boosting vaccination strategy has been widely explored for new vaccine development against tuberculosis. As an effort to identify other vaccine candidates, this study was initiated to evaluate protective efficacy of adenylate kinase (AK), nucleoside diphosphate kinase (NdK), and heat shock protein 70 (Hsp70) of Mycobacterium tuberculosis. Method : M. tuberculosis genes encoding AK, NdK, and Hsp70 proteins were amplified by PCR and cloned into E. coli expression vector, pQE30. Recombinant AK, NdK, and Hsp70 was purified through Ni-NTA resin. To evaluate immune responses, we performed enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for IgG isotype and $IFN-{\gamma}$ after mice were immunized subcutaneously with recombinant proteins delivered in dimethyl dioctadecylammonium bromide (DDA). Immunized- and control groups were challenged by aerosol with M. tuberculosis. The spleens and lungs of mice were removed aseptically and cultured for CFU of M. tuberculosis. Result : Vaccination with recombinant proteins AK, NdK, and Hsp70 delivered in DDA elicited significant level of antibody and $IFN-{\gamma}$ responses to corresponding antigens but no protective immunity comparable to that achieved with Mycobacterium bovis BCG. Conclusion : Recombinant proteins AK, NdK, and Hsp70 do not effectively control growth of M. tuberculosis in mice when immunized with DDA as an adjuvant.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.10 no.2
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• pp.123-132
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• 1982

These experiments were conducted to investigate the enzymatic characteristics of the purified $\alpha$-amylase (F-2A) of Bacillus circulans F-2 and the digestion rate of various starches. 1. The molecular weight was estimated to be 93000 by SDS-polyacrylamide disc gel electrophoresis. The isoelectric point was about pH 5.0. The optimum pH for the enzyme action was 6.0-6.5 and the stable pH ranged pH 5.5-12.0. The optimum temperature was 6$0^{\circ}C$, and the purified $\alpha$-amylase was stable below 4$0^{\circ}C$. 2. The purified $\alpha$-amylase was activated by Mn$^{＋＋}$ and Co$^{＋＋}$, whereas it was inhibited by Ag$^{＋}$, HT$^{＋＋}$, Cu$^{＋＋}$ and Pb$^{＋＋}$. 3. The purified $\alpha$-amylase is considered to have no sulfhydryl residue essential for its catalytic activity. 4. Michaelis constant (Km) was 1.704 mg/$m\ell$. Activation energy between 25-4$0^{\circ}C$ was 12.297 Kcal/mole, and between 40-6$0^{\circ}C$, it was 7.831 Kcal/mole. 5. The hydrolysis product from soluble starch, amylose and amylopectin in the early stage of hydrolysis was G$_{6}$, and as hydrolysis proceeds, G$_4$and G$_2$appeared. 6. Products from each oligosaccarides are as follows: G$_4$longrightarrow G$_2$＋ G$_2$,G$_3$ ＋G$_1$,G$_{5}$longrightarrow G$_4$＋G$_1$,G$_{6}$longrightarrowG$_4$＋ G$_2$,G$_{7}$ G$_4$,G$_{8}$longrightarrow G$_4$＋G$_4$, 7. On raw potato starch, raw sago starch and raw yam starch, the purified enzyme exhibited a remarkably high digestion rate than Porcine pancreatic amylase and Streptococcus bovis amylase.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• v.57 no.2
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• pp.125-131
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• 2004

Tuberculosis (TB) remains an enormous global health problem, and a new vaccine against TB more potent than the current inadequate BCG vaccine is urgently needed. We constructed three recombinant Mycobacterium bovis BCG (rBCG) strains over-expressing antigen (Ag) 85A, Ag85B, or both of M. tuberculosis using their own promoter and secretory sequence, or hsp60 promoter. SDS-PAGE analysis of rBCG proteins showed overexpression of Ag85A and Ag85B proteins in higher level than of those in their parental strain of BCG. In addition, rBCG(rBCG/B.FA) over-expressing Ag85A and Ag85B induced strong IFN-${\gamma}$ production in splenocytes. However, there was no significant difference in protective efficacy between rBCG and their parental BCG strain. In this study, therefore, rBCG over-expressing Ag85A, Ag85B, or both failed to show enhanced protection against M. tuberculosis infection in a mouse model.

• Journal of the korean veterinary medical association
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• v.44 no.9
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• pp.803-818
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• 2008

동물의 결핵은 Mycobacterium bovis의 감염에 의한 만성 소모성 질병이며 인수공통전염병이다. 동물로부터 사람으로의 결핵 전염은 생유 섭취하던 시대에 상당히 많이 보고되었다. 우유의 살균처리와 소에서 피내진단에 의한 양성우 살처분 및 보상금 지급 정책을 전개하면서 M. bovis의 사람전염은 급격히 감소하였다. 소 결핵은 우리나라에서 연간 0.15% 내외의 발생을 보이고 있으며, 발생의 주원인으로는 외부입식소, 인근발생농장, 과거발생농장의 사후관리소홀 등이다. 사람 결핵의 주원인균인 M. tuberculosis와 M. bovis는 유전체가 99.9% 유사하며, M. bovis를 M. tuberculosis의 아종으로 분류하기도 한다. 두 세균은 M. tuberculosis complex에 속하며, M. tuberculosis와 M. bovis이외에도 M. africanum, M. canettii, M. microti, M. pinnipedii 등이 있다. M. bovis는 M. tuberculosis complex중에서 가장 넓은 숙주범위를 가진다. M. bovis의 대표적인 숙주는 종이름에도 나타나 있듯이 소이다. 소결핵 전파원으로서는 M. bovis에 감염된 소가 가장 중요하다. 소 이외에도 면양, 산양, 말, 돼지, 사슴, 엘크, 영양 (antelope, kudus, elands, sitatungas, oryxes, addaxes), 개, 고양이, 흰족제비 (ferrets), 낙타, 여우, 밍크, 오소리, 쥐, 영장류, 라마, 맥 (tapirs), 코끼리, 코뿔소 (rhinoceroses), 주머니쥐, 땅다람쥐 (ground squirrels), 수달 (otters), 물개, 산토끼 (hares), 두더쥐 (moles), 너구리 (raccoons), 코요테, 사자, 호랑이, 표범, 살쾡이 (lynx) 등에 감염될 수 있으나, 대부분 종결숙주 (spillover host)로 가축의 결핵방제가 유지되고 있는 국가에서는 야생동물 결핵의 가축 전염이 문제시되고 있다. M. bovis는 주로 호흡기와 소화기를 통하여 감염되며, 결핵결절이 형성되는 부위를 관찰하면 감염경로를 추정할 수 있다. 결핵에 감염되면, 초기에는 뚜렷한 임상증상을 보이지 않으나, 아침, 추운 날씨, 또는 운동 중에 심한 기침을 하며, 호흡곤란을 일으킬 수 있다. 결핵은 감염되어도 대부분 무증상이기 때문에 피내진단, 결핵결절 병리소견, 원인균 분리 등에 의해 진단하여야 한다. 감염된 결핵균은 탐식세포에 탐식되어 특징적인 육아종성 결절 병변으로 진행된다. 현재 결핵은 피내진단과 결핵결절 병리소견 등에 의해 판정하고 있다. 최신 진단법으로는 피내진단을 대체할 수 있는 인터페론 감마 검사법과 우군의 결핵 스크리닝과 말기 결핵 검사에 우수한 항체진단법이 개발되어 있다. 그러나, 소 결핵 근절을 위해서는 일관성있는 진단법과 진단기준을 적용하는 것이 중요한 성공요인중 하나이다. 소결핵 청정국인 호주와 캐나다에서는 피내진단과 도축장 결절검사를 결핵 양성우 색출방법의 근간으로 삼고 있으며, 소결핵 근절의 최종단계에 이르러서는 특이적인 검사법을 적용하였지만, 근절목적상 민감성이 높은 피내진단법을 사용하였다. 이와 더불어, 피내진단 양성우의 부검소견과 원인균 분리를 통해 결핵을 확진하여 출처농장의 역추적 검사를 통하여 결핵 양성소를 제거하였다. 한편, 결핵의 농장간 및 지역간 전파방지를 위해 결핵 청정농장과 결핵 오염농장, 결핵 청정지역과 결핵 오염지역 구분을 통하여 결핵 오염농장과 결핵 오염지역으로부터 결핵 청정농장과 결핵 청정지역으로의 이동전 결핵 검진을 통해 개체 이동에 따른 결핵 전파를 근본적으로 차단하는 시스템을 엄격히 적용한 것이 주요한 성공 요인중 하나였다. 호주 결핵 근절정책 성공요인을 요약하면, 일관성 있는 결핵진단법 적용, 양성우 출처농장의 철저한 역추적 검사, 개체 이동전 결핵 음성증명 확인, 농가단체의 경제적 및 방역상 적극적인 지원 및 협조 결핵의 지속적인 모니터 링과 현장요구에 부응하는 방제신기술의 지속적인 연구개발 등을 들 수 있다. 최근 들어 국내 동물 결핵은 소, 특히, 한우의 결핵발생이 증가하고 있으며, 사슴 결핵발생도 증가하고 있다. 농장간 및 지역간에 결핵 감수성 가축, 특히, 소와 사슴의 거래가 아주 복잡하게 이루어지고 있는 현실을 고려할 때, 결핵전파의 주원인인 결핵감염 소나 사슴의 농장내 반입을 철저히 차단해야 할 것이다. 이때, 개체 검사는 물론이고, 출처농장에 대한 결핵 음성을 확인한 후 입식하여야 할 것이며, 입식 후에도 60일정도 격리사육하면서 피내진단등 결핵검진 후 음성인 경우에만 합사하여야 할 것이다. M. bovis는 사람을 비롯한 거의 모든 온혈동물에서 결핵을 일으킬 수 있기 때문에, 결핵 감염소로 판정된 농장 종사자는 각 시도 보건소의 협조를 받아 결핵검진을 받도록 해야 한다. 농장 가축에 접촉할 수 있는 야생동물의 접촉을 차단하여야 하며, 특히, 농장 사료의 야생동물에 의한 오염을 방지할 수 있는 사료창고관리를 철저히 해야 한다. 결핵 감염소를 다룰 때는 분비물 또는 가검물에 의해 감염될 수 있기 때문에 개인방역장비 - 방역복, 마스크, 비닐장갑, 비닐장화 - 를 착용한 상태에서 다루어야 한다. 특히, 결핵 감염소를 매몰 또는 소각하는 과정에서 결핵 감염소의 배설물 및 분비물 처리를 철저히 하여야 한다. 모든 작업을 마친 후에는 개인방역장비, 매몰 또는 소각에 사용하였던 장비 등을 청소 및 소독하고 필요시 소각 또는 매몰하여야 하며, 개인감염위험과 타인 감염위험을 방지하기 위해 노출부위를 세척하여야 한다.

• Journal of Life Science
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• v.23 no.2
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• pp.290-298
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• 2013

The genus Mycobacterium includes crucial animal and human pathogens such as Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, and Mycobacterium bovis. Although it is important to understand the genetic basis for their virulence and persistence in host, genetic analysis in mycobacteria was hampered by a lack of sufficient genetic tools. Therefore, many functional vectors as molecular genetic tools have been designed for understanding mycobacterial biology, and the application of these tools to mycobacteria has accelerated the study of mechanisms involved in virulence and gene expression. To overcome the pre-existing problems in genetic manipulation of mycobacteria, this paper reports new vector systems as effective genetic tools in Mycobacterium smegmatis. Three vectors were developed; pKOTs is a suicide vector for mutagenesis containing a temperature-sensitive replication origin (TSRO) and the sacB gene encoding levansucrase as a counterselectable marker. pMV306lacZ is an integrative lacZ transcriptional fusion vector that can be inserted into chromosomal DNA by site-specific recombination. pTnMod-OKmTs is a minitransposon vector harboring the TSRO that can be used in random mutagenesis. It was demonstrated in this study that these vectors effectively worked in M. smegmatis. The vector systems reported here are expected to successfully applicable to future research of mycobacterial molecular genetics.

• The Journal of the Korean Society for Microbiology
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• v.20 no.1
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• pp.79-89
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• 1985

It is important to discriminate between tuberculosis and tuberculosis-like disease by Mycobacteria other than tuberculosis in the serodiagnosis of tuberculosis. But because common antigens share among Mycobacteria, their antigenicities to human are similar. Therefore degree of cross-reactivity of antibody in the sera of patients with tuberculosis between M. tuberculosis and Mycobacteria other than tuberculosis should be checked to increase the specificity in the serodiagnosis of tuberculosis. The activity levels of IgG antibody in the sera of 106 patients confirmed as active pulmonary tuberculosis and 30 normal healthy control person to the pressate extract antigen (TE, BE, AE, and FE antigen) from M. tuberculosis, M. bovis, M. avium, and M. fortuitum were measured by enzyme-linked immunosorbent assay and the crossreactivity of IgG antibody with mycobacterial species was analysed. The results were as follows; 1. The activity level(O.D. at 492nm) of IgG to TE antigen in sera of patients with pulmonary tuberculosis was $0.228{\pm}0.167$ in minimal tuberculosis; moderately advanced, $0.556{\pm}0.616$; far advanced, $1.116{\pm}0.651$ and $0.315{\pm}0.245$ in miliary tuberculosis. 2. The activity level (O.D. at 492nm) of IgG to BE antigen in sera of patients with pulmonary tuberculosis was $0.190{\pm}0.162$ in minimal tuberculosis; moderately advanced, $0.337{\pm}0.361$; far advanced, $0.713[\pm}0.460$ and $0.204{\pm}0.162$ in miliary tuberculosis. 3. The activity level (O.D. at 492nm) of IgG to AE antigen in sera of patients with pulmonary tuberculosis was $0.165{\pm}0.114$ in minimal tuberculosis; moderately advanced, $0.392{\pm}0.494$; far advenced, $0.751{\pm}0.512$ and $0.233{\pm}0.191$ in miliary tuberculosis. 4. The activity level (O.D. at 492nm) of IgG to FE antigen in sera of patients with pulmonary tuberculosis was $0.280{\pm}0.227$ in minimal tuberculosis; moderately advanced, $0.460{\pm}0.564$ ; far advanced, $0.845{\pm}0.573$ and $0.257{\pm}0.103$ in miliary tuberculosis. 5. The activity level (O.D. at 492nm) of IgG in sera of healthy control person was $0.126{\pm}0.084$ to TE antigen. $0.105{\pm}0.041$ to BE antigen, $0.103{\pm}0.052$ to AE antigen, and $0.095{\pm}0.061$ to FE antigen. 6. Degree of correlation(r) in activity level of IgG between TE antigen and BE antigen was 0.905 ; between TE antigen and AE antigen, 0.760; between TE antigen and FE antigen, 0.790, and between AE antigen and FE antigen, 0.945. 7. As O.D. above 0.200 was determined positive for the serodiagnosis of pulmonary tuberculosis, the sensitivity and specificity in ELISA using TE antigen were 80% and 87% respectively, whereas in the case of using BE antigen, 66% and 100%; in the case of using AE antigen, 62% and 100%, and in the case of using FE antigen, 72% and 93%, respecitively.