• Mycobiology
• /
• 제51권6호
• /
• pp.452-462
• /
• 2023

Opportunistic infections due to Cryptococcus neoformans and C. gattii species complexes continue to rise unabated among HIV/AIDS patients, despite improved antifungal therapies. Here, we collected a total of 20 environmental and 25 presumptive clinical cryptococcal isolates from cerebrospinal fluid (CSF) samples of 175 patients enrolled in an ongoing clinical trial Ambition 1 Project (Botswana-Harvard Partnership). Identity confirmation of the isolates was done using MALDI-TOF MS and PCR. We describe the diversity of the isolates by PCR fingerprinting and sequencing (Oxford Nanopore Technology) of the intergenic spacer region. Mating types of the isolates were determined by amplification of the MAT locus. We report an unusual prevalence of 42.1% of C. neoformans × C. deneoformans hybrids Serotype AD (n = 16), followed by 39.5% of C. neoformans Serotype A (n = 15), 5.3% of C. deneoformans, Serotype D (n = 2), 7.9% of C. gattii (n = 3), and 5.3% of C. tetragattii (n = 2) in 38 representative isolates that have been characterized. Mating type-specific PCR performed on 38 representative environmental and clinical isolates revealed that 16 (42.1%) were MATa/MAT𝛼 hybrids, 17 (44.7%) were MAT𝛼, and five (13.2%) possessed MATa mating type. We used conventional and NGS platforms to demonstrate a potential link between environmental and clinical isolates and lay a foundation to further describe mating patterns/history in Botswana.

• 생명과학회지
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1259-1268
• /
• 2016

항생제 남용의 문제점 및 사용제한에 따른 천연물 유래 항생제 대체제 개발을 위하여 우리나라와 중국, 일본에서만 서식하는 고유종인 참담치의 족부 근육 추출물로부터 항균 펩타이드를 분리 및 정제하였다. $C_{18}$ 역상 컬럼을 사용하여 항균 펩타이드를 정제하였으며, MALDI-TOF/MS로 분석 결과 분자량은 6,701 Da에 해당하였다. edman degradation 방법으로 N-말단 아미노산 서열 분석을 통하여 20개의 아미노산 서열을 밝혔으며 이는 캘리포니아 홍합(Mytilus californianus)의 sperm-specific protein 또는 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 100% 상동성을 지님을 밝혀냈다. 이러한 정보를 바탕으로 ORF를 분석한 결과 60개의 아미노산을 코딩하는 183 bp로 캘리포니아 홍합의 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 아미노산 서열이 100% 일치하였고 유전자 염기서열은 97.2%의 상동성을 나타냈다. 합성된 항균 펩타이드는 그람 양성 균주 Bacillus cereus (MEC, $20.8{\mu}g/ml$), Bacillus subtilis (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), Streptococcus mutans (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), 그람 음성 균주 Pseudomonas aeruginosa (MEC, $5.7{\mu}g/ml$), Escherichia coli (MEC, $2.6{\mu}g/ml$) 그리고 진균류 Candida albicans (MEC, $56.3{\mu}g/ml$)의 항균활성을 나타냈다. 또한 높은 열안정성을 지녔으며, C. albicans를 제외하고 염안정성을 지닌 항균 펩타이드로 확인되었다. 이를 통해 참담치 유래의 항균 펩타이드는 항생제 대체제의 후보소재로 높은 가능성을 지녔다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서 분리한 참담치 족부 근육 유래 항균 펩타이드는 향후 추가적인 연구를 통하여 항생제를 대체할 수 있는 물질의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 그리고 해양무척추동물의 선천성 면역 기작에 대한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.522-527
• /
• 2008

불가사리 콜라겐으로부터 저분자 활성 펩타이드를 SDS-PAGE로 분리하고 MALDI-TOF MS를 이용한 분자량 측정을 통해fraction별로 F1-F5의 5개 시료로 나누어 실험을 수행하였다. 인간 fibroblast를 이용한 세포독성 측정에서 1.0 mg/mL 농도의 시료 첨가를 통한 모든 조건에서 20%의 이하의 세포독성을 나타냄에 따라 불가사리 유래 펩타이드가 세포 수준에서 유의할만한 세포독성을 나타내지 않음 확인하였다. 대식세포를 이용한 $NO^-$ 생성능 측정에서는 시료만 처리했을 경우 무처리 대조군과 비교하여 큰 변화를 관찰 할 수 없었으나, LPS와의 혼합 처리를 통해 F2가 최대 33.8 ${\mu}M$의 NO의 생성량을 나타냄에 따라 시료첨가를 통해 면역 기작이 획기적으로 증진되는 효과를 보였다. 인간 fibroblast인 CCD-986sk의 생육에서 UV 조사를 통한 $PGE_2$ 발현도 측정 실험에서는 시료첨가를 통해 $PGE_2$의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 결과를 나타내었으며, 세포 증식에 따른 콜라겐 합성능의 비교 결과에서는 시료 첨가를 통해 모든 조건의 콜라겐 생성량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 F1과 F2가 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 121.2$\pm$3.7%과 127.8$\pm$1.1%를 나타내며 양성 대조군에 비해 높은 콜라겐 합성량을 나타내었다. 면역 활성 탐색을 위한 hyaluronidase 저해효과 측정에서도 F2가 535.7 ${\mu}g/mL$로 가장 낮은 $IC_{50}$을 나타내었다. 이상의 실험을 통해 불가사리 유래 콜라겐의 저분자 펩타이드는 세포독성 낮고 NO 생성 촉진 활성, $PGE_2$ 발현 저해 및 콜라겐의 생성 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 기능성 향장 소재로서 활용 가능성을 확인해주는 긍정적인 결과로 향후 추가적인 연구를 통해 불가사리의 향장소재로서의 활용이 기대된다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1276-1289
• /
• 2017

참담치 hemocyte에 존재하는 항균 펩타이드를 역상 HPLC column을 사용하여 분리 및 정제하였다. 정제된 펩타이드는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrophotometer (MALDI-TOF/MS) 분석을 통해 분자량이 3330.549 Da이며, edman 분해법을 통해 14개의 N-말단 아미노산 서열을 확보하였다. 분석한 N-말단 서열은 M. californianus의 sperm-specific protein Phi-1과 protamine-like PL-III protein과 각각 93%와 87%의 유사도를 나타냈으며, M. edulis의 sperm-specific protein Phi-1과 87% 일치함을 확인하였다. 또한 open-reading frame (ORF)은 306 bp의 길이에 101개의 아미노산을 코딩하고 있음을 밝혔으며, 이는 M. californianus의 sperm-specific protein Phi-1와 93.5% 유사하였다. 분자량과 아미노산 서열에 근거하여 31개 아미노산으로 구성된 펩타이드를 합성하였으며 이는 그람 양성균인 B. subtilis, S. mutans, S. aureus와 그람 음성균인 E. coli, K. pneumoniae, P. mirabilis, P. aeruginosa 그리고 진균류인 C. albicans에 항균 활성을 보였다. 합성한 펩타이드는 항생제 내성균주인 S. aureus CCARM 0203와 S. aureus CCARM 0204에 항균 활성을 보였다. 합성 항균 펩타이드는 넙치 혈장에 대한 용혈현상은 없었고, 세포독성을 확인한 결과 HUVEC cell line에 전혀 독성을 보이지 않았다. 본 연구결과, 참담치의 혈구로부터 분리 및 정제한 sperm-specific protein 유래 항균 펩타이드는 다양한 균주에 항균 활성을 보였고 낮은 세포독성을 가졌으며, 이러한 특성은 본 실험에서 분리한 항균 펩타이드가 항생제 대체재로서 개발 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1301-1315
• /
• 2018

참담치(Mytilus coruscus)의 혈구 유래의 항균 펩타이드를 역상 column들을 사용한 reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 분리 및 정제하였다. 정제된 펩타이드는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrophotometer (MALDI-TOF/MS)를 통해 분자량이 4041.866 Da으로 밝혀졌으며 Edman degradation법을 통해 25개의 N-말단 서열을 확보하였다. 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100%, mytilin 8 precursor, mytilin 4 precursor와 96% 일치하였다. 또한 103개의 아미노산 서열을 코딩하고 있는 312 bp의 open-reading frame (ORF)을 밝혔으며 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100% 일치하였다. 밝혀진 분자량과 아미노산 서열을 바탕으로 C-말단 alanine 잔기의 유무에 따라 2개의 펩타이드를 합성하였으며 이는 mytilin B1과 B2라고 명명하였다. 이들은 그람 양성 균주 Bacillus cereus, Streptococcus parauberis [minimal effective concentrations, MECs $41.6-89.7{\mu}g/ml$], 그람 음성 균주 Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio ichthyoenteri [MECs $7.4-39.5{\mu}g/ml$] 그리고 진균류인 Candida albicans [MECs $26.0-31.8{\mu}g/ml$]에 항균활성을 나타냈다. 본 연구 결과, 참담치 혈구 유래 mytilin B1과 mytilin B2는 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 열과 염분에 대한 안정성이 높으며 용혈현상과 세포독성은 나타나지 않았다. 이러한 특성은 기능성 사료첨가제 및 항생제 대체제로써 충분히 안정적인 역할을 할 뿐만 아니라 추후 mytilin의 구조적 중요성과 참담치의 면역학적 측면에서 다양한 자료를 제시할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1647-1653
• /
• 2010

군소에서 추출한 다당류로부터 DEAE-Sepharose 상에서 glycosaminoglycan(GAG)을 정제하여 기능기의 분포, 구성당의 분포, 이당류의 조성과 당 구조를 조사하였다. 정제한 GAG는 기본 형태를 구성하는 이당류 단위가 전체 구성물 중 55% 이상을 차지하고 있는 다당 복합체였다. 정제한 GAG는 1648 $cm^{-1}$에서 amide I의 특징적인 띠와 1457 $cm^{-1}$에서 C-O stretch, 탄수화물 및 아미노산의 특징, 866 $cm^{-1}$에서 단당류의 특징을 보이는 것으로 나타났다. 정제한 GAG는 fucose, N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine, glucose, galactose, 미량의 mannose와 xylose로 구성되어 있는 것으로 나타났고, 이중에서 N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine이 70% 이상을 차지하는 다당 복합체인 heparan sulfate인 것으로 추정되었다. 군소 GAG는 단백질핵의 threonine 잔기에 O-연결된 GlyUA(2S)-GlcNS와 GlyUA-GlcNS(6S) 구조를 가지고 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제25권2호
• /
• pp.152-161
• /
• 2015

CodY is a highly conserved protein in low G+C gram-positive bacteria that regulates genes involved in sporulation and stationary-phase adaptation. Bacillus thuringiensis is a grampositive bacterium that forms spores and parasporal crystals during the stationary phase. To our knowledge, the regulatory mechanism of CodY in B. thuringiensis is unknown. To study the function of CodY protein in B. thuringiensis, BMB171codY^- was constructed in a BMB171 strain. A shuttle vector containing the ORF of cry1Ac10 was transformed into BMB171 and BMB171codY^-, named BMB171cry1Ac and BMB171codY^-cry1Ac, respectively. Some morphological and physiological changes of codY mutant BMB171codY^-cry1Ac were observed. A comparative proteomic analysis was conducted for both BMB171codY^-cry1Ac and BMB171cry1Ac through two-dimensional gel electrophoresis and MALDI-TOF-MS/MS analysis. The results showed that the proteins regulated by CodY are involved in microbial metabolism, including branched-chain amino acid metabolism, carbohydrate metabolism, fatty acid metabolism, and energy metabolism. Furthermore, we found CodY to be involved in sporulation, biosynthesis of poly-β-hydroxybutyrate, growth, genetic competence, and translation. According to the analysis of differentially expressed proteins, and physiological characterization of the codY mutant, we performed bacterial one-hybrid and electrophoretic mobility shift assay experiments and confirmed the direct regulation of genes by CodY, specifically those involved in metabolism of branched-chain amino acids, ribosomal recycling factor FRR, and the late competence protein ComER. Our data establish the foundation for in-depth study of the regulation of CodY in B. thuringiensis, and also offer a potential biocatalyst for functions of CodY in other bacteria.

• 미생물학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.268-274
• /
• 2009

건강보조식품 등으로 이용되는 Arthrospira platensis는 세계적으로 대량생산되고 있으나 생산공정 중 수확단계에서 많은 비용이 소요된다. 본 연구에서는 부상을 이용한 효과적인 수확을 위해 균주의 개량을 시도하였으며, 개량균주의 생리적 물리적 특성을 파악하고자 하였다. Ethyl methanesulfonate (EMS)를 모균주 A. platensis KCTC AG20590에 0.24%의 농도로 10, 20, 30분씩 처리하여, 형태 및 부상성이 우수한 균주 A. platensis M20CJK3 균주를 분리하였다. A. platensis M20CJK3은 느슨한 형태에서 촘촘한 형태로 세포사(trichome)의 길이 및 코일간 간격이 감소하였으며, 생장 및 $CO_2$ 고정능이 각각 15%, 17% 향상되었다. 또한, 개량균주의 부상성은 모균주에 비해 2배 이상 향상되었다. 이차원 전기영동 분석을 통해 모균주와 개량균주의 단백질 발현양상을 비교분석한 결과 광합성 관련 색소의 구조와 광전자전달계에 관련된 단백질의 발현 양상이 차이를 보였다. 본 연구에서 개발된 A. platensis M20CJK3은 고밀도 대량배양 및 수확에 유리하며, A. platensis 유전자 연구의 유용한 모델 균주로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.227-233
• /
• 2011

비단벌레(C. fulgidissima)는 동아시아에서 중풍을 치료하는 약으로 한국에서는 살충, 지양제로서 사용한 기록이 있다. 본 연구는 비단벌레의 에탄올 추출물의 내피세포에서의 산화질소(NO) 증강효과와 내피성 산화질소 합성효소(eNOS)의 양적 증가를 조사하였다. 그 결과 비단벌레 에탄올 추출물은 양성대조약물 sodium nitroprusside에 비해 65.9%의 NO 증강 효과를 가지는 것을 확인하였다. 또한 eNOS에 대해서도 농도 의존적으로 증가시킴을 확인하였다. 염증성부착인자인 ICAM-1과 VCAM-1 수치와 염증매개인자 프로스타글란딘 $E_2$를 조사하여 비단벌레 에탄올 추출물의 염증억제 기전을 조사한 결과, HUVEC 세포에서 농도 의존적으로 염증매개인자와 염증성부착인자의 감소를 확인하였다. 아울러 혈관성 내피성장인자(VEGF)의 낮은 수치를 HUVEC 세포에서 관찰할 수 있었다. 에탄올 추출물을 HPLC로 부분정제 후 GC-MS와 MALDI-TOF 분석을 통하여 일부 칸다리딘 성분 함유함을 확인하였다

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제35권3호
• /
• pp.185-193
• /
• 2008

We evaluated the response to salt stress of two different ginseng lines, STG3134 and STG3159, which are sensitive and tolerant, respectively, to salt treatment. Plants were exposed to a 5 dS/m salt solution, and chlorophyll fluorescence was measured. STG3134 ginseng was more sensitive than STG3159 to salt stress. To characterize the cellular response to salt stress in the two different lines, changes in protein expression were investigated using a proteomic approach. Total protein was extracted from detached salt-treated leaves of STG3134 and STG3159 ginseng, and then separated by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis(2-DE). Approximately 468 protein spots were detected by 2-DE and Coommassie brilliant blue staining. Twenty-two proteins were found to be reproducibly up- or down-regulated in response to salt stress. Among these proteins, twelve were identified using MALDI-TOF MS and ESI-Q-TOF and classified into several functional groups: photosynthesis-related proteins(oxygen-evolving enhancer proteins 1 and 2, rubisco and rubisco activase), detoxification proteins(polyphenol oxidase) and defense proteins($\beta$-1,3-glucanase, ribonuclease-like storage protein, and isoflavone reductase-like protein). The protein levels of ribonuclease-like storage protein, which was highly induced in STG3159 ginseng as compared to STG3134, correlated tightly with mRNA transcript levels, as assessed by reverse-transcription(RT)-PCR. Our results indicate that salinity induces changes in the expression levels of specific proteins in the leaves of ginseng plants. These changes may, in turn, playa role in plant adaptation to saline conditions.