Stimulator of interferon gene (STING) is induced by various inflammatory agents, such as lipopolysaccharide and microbial pathogens, including virus and bacteria. In this study, we obtained a full-length cDNA of a STING homolog from olive flounder using rapid amplification of cDNA ends PCR technique. The full-length cDNA of Paralichthys olivaceus STING (PoSTING) was 1442 bp in length and contained a 1209-bp open reading frame that translated into 402 amino acids. The theoretical molecular mass of the predicted protein sequence was 45.09 kDa. In the PoSTING protein, three transmembrane domains and the STING superfamily domain were identified as characteristic features. Quantitative real-time PCR revealed that PoSTING expressed in all the tissues analyzed, but showed the highest level in the spleen. Temporal expression analysis examined the significantly upregulated expression of PoSTING mRNA after viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV) stimulation. In contrast, no significant changes in the PoSTING expression were detected in Edwardsiella tarda-challenged group compared to the un-injected control. The expression of P. olivaceus type I interferon (PoIFN-I) was also highly upregulated upon VHSV challenge. These results suggest that STING might be involved in the essential immune defense against viral infection together with the activation of IFN-I in olive flounder.
Kim, Kyung-Hee;Kim, Woo-Jin;Park, Choul-Ji;Park, Jong-Won;Noh, Gyeong Eon;Lee, Seunghyung;Lee, Young Mee;Kim, Hyun Chul
한국발생생물학회지:발생과생식
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제22권4호
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pp.341-350
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2018
Chemokines is a small protein that plays a major role in inflammatory reactions and viral infections as a chemotactic factor of cytokines involved in innate immunity. Most of the chemokines belong to the chemokine groups CC and CXC. To investigate the immune system of the olive flounder (Paralichthys olivaceus), an expression pattern specifically induced in the early developmental stages of analysis is examined using qRT-PCR. We also examined tissue-specific expression of both CC and CXC chemokine in healthy olive flounder samples. CC and CXC chemokine shows increased expression after immune-related organs are formed compared to expression during early development. CC chemokine was more highly expressed in the fin, but CXC chemokine showed higher expression in the gills, spleen, intestines, and stomach. Spatial and temporal expression analysis of CC and CXC chemokine were performed following viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV) infection. CC chemokine showed high expression in the gills, which are respiratory organs, whereas CXC chemokine was more highly expressed in the kidneys, an immune-related organ. These results suggest that CC and CXC chemokine play an important role in the immune response of the olive flounder, and may be used as basic data for the immunological activity and gene analysis of it as well as other fish.
Jae-Hoon, Lee;Tae-Kyung, Kim;Ji Yoon, Cha;Hae Won, Jang;Hae In, Yong;Yun-Sang, Choi
Journal of Animal Science and Technology
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제64권3호
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pp.409-431
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2022
Various insects have emerged as novel feed resources due to their economical, eco-friendly, and nutritive characteristics. Fish, poultry, and pigs are livestock that can feed on insects. The digestibility of insect-containing meals were presented by the species, life stage, nutritional component, and processing methods. Several studies have shown a reduced apparent digestibility coefficient (ADC) when insects were supplied as a replacement for commercial meals related to chitin. Although the expression of chitinase mRNA was present in several livestock, indigestible components in insects, such as chitin or fiber, could be a reason for the reduced ADC. However, various components can positively affect livestock health. Although the bio-functional properties of these components have been verified in vitro, they show positive health-promoting effects owing to their functional expression when directly applied to animal diets. Changes in the intestinal microbiota of animals, enhancement of immunity, and enhancement of antibacterial activity were confirmed as positive effects that can be obtained through insect diets. However, there are some issues with the safety of insects as feed. To increase the utility of insects as feed, microbial hazards, chemical hazards, and allergens should be regulated. The European Union, North America, East Asia, Australia, and Nigeria have established regulations regarding insect feed, which could enhance the utility of insects as novel feed resources for the future.
전복의 면역, 생리 및 생태에 관한 기초 연구는 매우 부족하며 전복 질병에 관한 연구 또한 어류에 비하여 극히 취약한 상태이다. 외국의 경우 전복 치패에서 vibrios로 인한 피해 사례가 많이 보고되어 있으나 우리나라에서는 세균성 질병으로 인한 전복 폐사에 관한 보고가 드물다. 그러나 폐사체로부터 vibrios가 높은 빈도로 분리되고 있어 이들 Vibrio속 세균과 전복 폐사와의 관련성에 대한 검토가 필요하다. 현재 전복 양식 현장에서는 질병으로 인한 피해를 최소화하기 위해 항균제를 사용하고 있지만 치료 효과는 미미한 수준이다. 이에 대한 대책으로 probiotics에 대한 요구가 증가하고 있어 본 연구에서는 인체에 위해하지 않은 균을 분리하여 전복 probiotics로서의 개발 가능성을 알아보았다. 잘 숙성된 김치액에서 분리된 균들 중 다양한 vibrios에 대하여 항균력을 나타낸 KC16-2을 candidate probiotic 균으로 선발하였다. KC16-2는 생화학적 특성과 16S rRNA gene sequence에 근거하여 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다 (B. amyloliquefaciens KC16-2). B. amyloliquefaciens KC16-2는 in vitro 실험에서 병원성 비브리오에 대하여 광범위한 생장 억제 효과를 보였으며, 온도 $15{\sim}25^{\circ}C$의 해수에서 4일까지 일정수를 유지하였으므로 겨울 이외의 기간에는 사용이 가능하다고 판단되었다. 또한 담즙에 의해 생장이 억제되었으나 시간 경과에 따라 처음 투여 농도보다 증가하는 양상이 관찰되어 담즙이 있는 곳에서도 생존 가능하다고 판단되었다. 시판 사료에 KC16-2를 혼합하여 12주간 전복에 투여하였을 때 대조구에 비해 다소 좋은 성장을 보였으나 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 한편 전복에 병원성을 가진 Vibrio tubiashii의 인위감염실험에서 probiotic사료를 공급한 수조에서 폐사율을 약 50% 감소시키는 결과를 나타냄으로써 기회성 vibrios로 인한 전복의 폐사를 줄이기 위하여 KC16-2의 사용이 긍정적으로 검토될 수 있음을 시사하였다.
Edwardsiella tarda는 그람 음성의 장내세균과의 주요 어병세균으로 어류에 edwardsiellosis를 유발하는 전신감염성 병원체이다. 최근 병원성 세균의 외막 단백질들은 세균성 감염에 있어서 숙주와 반응하여 면역반응을 유도하는 것으로 여겨져 연구가 되고 있다. 일본의 연구팀은 어류에서 에드워드병의 원인체인 E. tarda의 37 kDa 단백질이 넙치에서 높은 항원성을 제시하는 것을 보고하였다. 또한 그 연구자들은 37 kDa 단백질의 N-말단 아미노산 서열이 GAPDH와 대응하는 것을 밝혔다. 본 연구에서는 다른 세균에서 알려진 N-말단 서열을 기반으로 primer를 제작하여 이에 상응하는 E. tarda DNA를 증폭하고 클로닝하였다. 이 DNA단편의 염기서열은 예상한 바와 같이 세균의 GAPDH유전자인 gapA와 높은 상동성이 있고, E. tarda GAPDH (etGAPDH)의 아미노산 서열은 다른 장내세균의 GAPDH와 70% 이상의 상동성을 보이는 것을 확인하였다. E. tarda의 외막단백질에 특이적으로 반응하는 항체를 이용하여 E. tarda의 GAPDH가 외막에 존재한다는 것을 증명하였고, gapA의 염기서열을 바탕으로하여 재조합 GAPDH를 과발현 시켰다. 과발현된 재조합단백질 GAPDH는 GAPDH 특이적인 항체를 제조하는데 사용되었고, 또한 넙치에 면역시켜 단일 단백질 백신으로서의 활용도를 모색하였다. 비록 재조합 GAPDH가 면역된 넙치에서 GAPDH에 특이적인 항체가 증가하였음에도 불구하고, E. tarda로 공격실험을 하였을 때 면역된 넙치의 생존율이 12.5%로 측정되어 면역된 그룹과 면역되지 않은 그룹간에 큰 차이가 없는 것이 확인되었다.
본 연구에서는 패혈증비브리오균에 대한 PEM, RCM, RRM과 CTM 메탄올 추출물의 항균 활성을 평가하였다. 96-well microplates를 사용한 액체 배양법 실험 결과 4가지 천연물은 200 ㎍/mL 농도에서 80%이상의 항균 효과를 나타내었다. 또한 페이퍼디스크 확산법을 사용하여 항균 활성을 평가한 결과 4가지 천연물은 20, 40 mg/disc의 농도에서 농도 의존적으로 패혈증비브리오균의 성장을 억제하였다. 다음으로 4가지 천연물의 안전성을 평가하기 위해 MTS assay를 통해 HeLa 세포에 대한 독성을 확인한 결과 100, 200 ㎍/mL의 농도에서 세포 독성을 나타내지 않았다. 또한 LDH assay를 사용하여 패혈증비브리오균의 HeLa 세포에 대한 세포막 손상 억제 효과를 평가한 결과 PEM, RCM, RRM과 CTM 메탄올 추출물은 200 ㎍/mL 농도에서 세포막 손상억제 효과를 나타내었다. 다음으로 바닷물과 조개를 사용한 수족관 모델에서 4가지 천연물의 메탄올 추출물 혼합액 200 ㎍/mL 농도는 colony 생성을 현저하게 감소시켜 패혈증비브리오균의 증식을 억제 하는 결과를 나타내었다. 이와 같은 결과를 통해 4가지 천연물의 메탄올 추출물은 바닷물과 해산물에 존재하는 패혈증비브리오균에 대해 뛰어난 항균효과를 나타내면서 인체에는 무해한 천연소독제로 응용할 수 있을 것으로 판단된다.
This study evaluated the effects of adding sea mustard Undaria pinnatifida glycoprotein to the diet of juvenile olive flounder Paralichthys olivaceus on its growth, and levels of insulin-like growth factor I (IGF-I), IGF binding proteins (IGFBPs), and interleukins. Three experimental diets (U0, U0.5, and U1.0) were formulated that contained different amounts of an extract of U. pinnatifida (0, 0.5, and 1.0%, respectively). Experimental groups were established in triplicate (30 fish/group) and fed for 12 weeks. The experimental group fed 1.0% added U. pinnatifida glycoprotein had the greatest rate of weight gain, which differed significantly from the other experimental groups. SDS-PAGE of the plasma IGF-I and muscle protein showed that the experimental groups taking U. pinnatifida glycoprotein had significantly more IGF-I and a ca. 200 kDa protein, as compared to the control group. In addition, the amount of IGFBP-3 at ca. 43 kDa increased in the group given the U. pinnatifida extract, as compared to the control group. The interluekin-2, -4, -6, and -12 levels paralleled the level of growth factor in the groups given the U. pinnatifida extract. In conclusion, supplementing the diet of olive flounder with U. pinnatifida glycroprotein improved its growth and immunity.
다제약제 내성을 가지는 슈퍼 박테리아, 곰팡이, 바이러스, 기생충 감염은 주요한 건강위협인자들이다. 하지만, 건강위협 상황을 극복하기위해 현재 약제의 대안들중 항생펩타이드를 들 수 있다. 항생펩타이드는 자연계 다양한 종에서 생산된다. 항생펩타이드는 작은 단백질로 어류, 양서류, 파충류, 식물 그리고 동물의 감염으로부터 다세포생명체를 보호하는 선천성 면역에 관여하고 있다. 1980년대 이후로 매년 항생펩타이드의 수가 증가하고 있다. 박테리아, 원생생물, 곰팡이, 식물, 동물로부터 동정된 2,000가지 이상의 항생펩타이드가 항생펩타이드 데이터베이스에 등록되어 있다. 이러한 항생펩타이드의 대부분은 11-50개의 아미노산으로 구성되어 있고 하전상태는 0에서 +7까지이며 소수성은 31-70%를 차지하고 있다. 본 보고는 항생펩타이드를 생물학적 원천, 생물학적 기능, 펩타이드 성질, 공유결합패턴, 3차구조등에 의해 분류하였다. 항생펩타이드의 기능은 항균작용외에 세포주화성과 같은 세포생물학적 활성에도 기능성을 가지고 있다. 더욱이 림프절 스트로마로부터 기원한 fibroblastic reticular cell (FRC)에 염증상황 유도시 항생펩타이드가 발현되는 것을 확인하였다. FRC로부터 유도된 항생펩타이드는 whey acidic protein (WAP) 도메인을 포함하고 있었다. 이것은 단백질 도메인에 의해서도 항생펩타이드를 분류 할 수 있다는 것을 제시한다.
본 총설은 부화 후 1주일간 급여되는 초이사료 적용의 필요성 및 배합설계방안을 제시하여 육계생산성을 증대하는 방안을 살펴보고자 한다. 육계는 지난 수년 간 괄목할 만한 증체 속도 증가, 출하일령 단축 그리고 사료효율 향상을 보 여줬다. 이는 육종 개량, 사육 환경 개선, 과학적인 사양관리기법 적용 및 적정 영양공급 등의 결과이며, 한국의 경우 다른 나라에 비해 육계사육기간이 매우 짧아, 부화 후 약 31일령이면 출하가 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 육계초기 1주일간은 전체 사육기간의 20% 이상을 차지할 뿐만 아니라, 초기성장이 출하체중과 일령 그리고 사료효율에 지대한 영향을 미치고 있으므로 초기 1주일간의 사료공급을 통한 생산성 향상이 매우 중요하다. 생후 7일령까지의 어린 병아리는 소화기관 미발달과 효소의 분비 및 활력 부족으로 사료 내 영양소의 소화 흡수 및 이용률이 낮은 편임을 고려하여, 초이사료의 급여를 위한 영양적 접근 방법으로는 크게 3가지로 나눌 수 있다. 첫 번째로는 단순히 영양수준을 올리기보다는 양질의 원료 사용, 특히 단백질과 탄수화물 이용률 증진을 위 한 선택적인 원료 사용 및 원료의 가공처리가 필요하다. 에너지 공급의 경우, 에너지 수준 못지않게 에너지 공급원이 중요한데, 특히 불포화지방산공급원인 식물성이 기름 첨가를 권장한다. 영양소 공급의 경우, 단백질 함량을 증가시키기보다는 이상적 아미노산 비율에 따른 필수아미노산 공급이 중요하다. 필요 시 효소제를 비롯한 항생제 등의 대체 물질 첨가를 통해 항병력이나 소화흡수율을 향상시키는 방안을 고려해 볼 수 있다. 아울러 기타 제한 아미노산의 충족에 대한 연구와 부화 후 7일간 사료 내 전해질 균형의 영향에 대한 연구가 앞으로 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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