Contamination and growth of Trichoderma, a green mold, on the oak log and wooden chip or sawdust media can severely inhibit the growth of oak mushroom. Chemicals including pesticides and antibiotics are generally not allowed for the control of green mold disease during mushroom cultivation. In this study, bacterial pathogens causing blotch disease on the oyster mushrooms were isolated and their peptide toxins were purified for the control of green mold disease. Strains of Pseudomonas tolaasii secret various peptide toxins, tolaasin and its structural analogues, having antifungal activities. These peptides have shown no effects on the growth of oak mushrooms. When the peptide toxins were applied to the green mold, Trichoderma harzianum H1, they inhibited the growth of green molds. Among the 20 strains of peptide-forming P. tolaasii, strong, moderate, and weak antifungal activities were measured from 8, 5, and 7 strains, respectively. During oak mushroom cultivation, bacterial culture supernatants containing the peptide toxins were sprayed on the aerial mycelia of green molds grown on the surface of sawdust media. The culture supernatants were able to suppress the fungal growth of green molds while no effect was observed on the mushroom growth and production. They changed the color of molds from white aerial mycelium into yellowish dried scab, representing the powerful anti-fungal and sterilization activities of peptide toxins.
Oak mushroom (Lentinus edodes) is cultivated by using oak logs and sawdust medium. Green mold (Trichoderma) infection on these media severely suppresses the growth of oak mushroom. Usages of antibiotics and chemicals are not generally allowed to control of green mold since the mushroom is a fresh food. Tolaasin and its analogues, peptide toxins secreted by Pseudomonas tolaasii, have the antifungal activity and they have been successful to control the green mold disease. When the green mold, Trichoderma harzianum H1, was cultured in the presence of these toxins, the growth of fungus was effectively suppressed. In sawdust media, when the bacterial culture supernatants were sprayed on the aerial hyphae of green molds, the fungal growth was completely suppressed. Particularly, the antifungal activity was greatly increased by the combined culture extracts of P. tolaasii 6264 and HK11 strains. Therefore, these bacterial strains and their peptide toxins were able to suppress the growth of green molds and these can be good candidates to prevent from Trichoderma disease in oak mushroom cultivation.
Pseudomonas tolaasii is a pathogen causing brown blotch disease in cultivated mushrooms. In previous study, various strains of P. tolaasii were isolated from the mushrooms with disease symptoms and they were further divided into Ptα, Ptβ, and Ptγ subtypes according to the 16S rRNA gene analysis. To investigate the secretion of peptide toxins, tolaasin and its analog peptides, culture extracts of Pt group strains were analyzed by gel permeation chromatography. Those of Ptα subtype strains contained two chromatographic peaks, band A and B. Meanwhile, those of Ptβ and Ptγ subtype strains contained mainly band A component and a little of band B. Molecular weights of toxic peptides of culture extracts were measured by MALDI-TOF mass spectrometry. In Ptα subtype strains, the peptide compositions of band A and B were same including tolaasin I (1,987 Da), tolaasin II (1,943 Da), and its two analog peptides, 1,973 Da and 2,005 Da. The strains of Ptβ and Ptγ subtype secreted many components of MW 1,100-1,200 Da, but they did not synthesize any tolaasin-like peptides. These results suggest that the only Ptα subtype strains secrete tolaasin and its analog peptide toxins and the strains of Ptβ and Ptγ subtypes have different pathogenic characters causing brown blotch disease.
The effect of diphtheria toxin on cell membrane lipids was studied by examining the phospholipase D (PLD) activity and free fatty acids (FFA) release in HepG2 cells. The diphtheria toxin effects on lipid alteration show apparently maximal at pH 5.1, stimulating PLD activity nearly 3.5 fold and enhancing FFA release approximately 5 fold over the control. These results indicate that the membrane is perturbed and its lipid component is rearranged during the diphtheria toxin translocation. Digitonin, a random membrane perturbing detergent, exhibit about four-fold higher perturbation effect over the diphtheria toxin at neutral pH. This observation suggests that the membrane perturbation induced by diphtheria toxin appears to be rather selective. To investigate the cause of the membrane perturbation, Cibacron blue, an inhibitor of membrane pore formation, and hemagglutinin, an influenza virus with fusion peptide, were tested for their effects on diphtheria toxin action. Cibacron blue decreased the diphtheria toxin effect by almost 50%, but the lipid alteration induced by hemagglutinin was similar to the diphtheria toxin effect. These observations imply that the membrane perturbation induced by diphtheria toxin may be caused by a combination of pore formation and insertion of hydrophobic peptide of toxin to the membrane as well. Additionally, we found that the diphtheria toxin increased the HepG2 cells permeability but the cells viability was maintained at high level at the same time. DNA fragmentation which is related to apoptosis was not induced by the toxin. Under these conditions, we could demonstrate that the lipid alteration of HepG2 cells was brought about by diphtheria toxin at acidic pH.
Tolaasin, a peptide toxin produced by Pseudomonas tolaasii, causes a serious disease on the cultivated mushrooms, known as brown blotch disease. Hemolysis using red blood cells was designed to measure the cytotoxicity of tolaasin molecules. Since tolaasin has two amine groups near the C-terminus, its membrane binding will be dependent on the ionic states of the amine groups. When the tolaasin peptide was titrated, its titration curve indicated the presence of titratable amine(s) at pH ranges from 7.0 to 9.6. When the pH-dependence of tolaasin-induced hemolysis was measured at various pHs, hemolysis was more efficient at alkaline pHs. In order to measure the membrane binding activity of tolaasin at different pHs, RBCs were incubated with tolaasin molecules for short time periods and washed out with fresh buffer. Because of the tolaasin binding during the preincubation period, fast hemolyses were observed at pH 8 or higher. These results imply that non-charged or less positively charged states of tolaasin molecules easily bind to membrane and show high hemolytic activity.
Tolaasin is a pore-forming peptide toxin produced by Pseudomonas tolaasii and causes a brown blotch disease by disrupting membrane structures of cultivated mushrooms. The mechanism and characteristics of tolaasin pore formation are not known in detail; however, tolaasin pores have been demonstrated in the artificial lipid bilayer. Since the tolaasin pore appeared less frequently and unstable in lipid bilayer, a mismatch between the length of tolaasin pore and the thickness of lipid membrane had been suggested. Therefore, tolaasin-induced hemolyses were measured by the additions of phospholipids composed of various fatty acids with different carbon numbers. When phosphatidylethanolamines made with two decanoic acids (C10:0, 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine; DDPE), myristic acids (C14:0, 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), and stearic acids (C18:0, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) were added to the buffer containing RBCs and tolaasin peptides, DDPE facilitated the tolaasin-induced hemolysis while the other two phospholipids showed no effects. At various concentrations of DDPE, the tolaasin-induced hemolysis was stimulated as a dose-dependent manner. The phospholipids composed of mediumchain fatty acids stabilize the tolaasin pore probably by binding between the pore structure and membrane phospholipids and making the membrane thickness thinner around the pore. These results showed that tolaasin molecules make more stable pores in the membrane made with phospholipids composed of medium length fatty acids, suggesting that the length of tolaasin pore is a little shorter than the thickness of RBC membrane.
Tolaasin, peptide toxin produced by Pseudomonas tolaasii, causes a brown blotch disease on the cultivated mushrooms. Tolaasin peptides form membrane pores and disrupt cellular membrane structure. Molecular actions of tolaasin consist of the aggregation of peptide molecules, binding to the cell membrane, and formation of membrane pores. Therefore, the inhibitions of any of these actions are able to suppress the blotch disease. We have isolated and identified several tolaasin inhibitors (named tolaasin inhibitory factors, TIF) from food additives. TIFs were able to suppress the blotch-formation by the pathogen inoculated to the mushrooms. In this study, TIFs were incubated under various conditions and their activities for the inhibition of tolaasin-induced hemolytic activity were investigated. Since TIFs are unsaturated carbon compounds, they were sensitive to the air exposure and light irradiation. In the anaerobic conditions, TIFs were stable and their activities were decreased by 10% for three months. However, near 90% of TIF activity was suppressed by two weeks in the presence of air and sun light. Temperature did not show any significant effects on the activity of TIF, since storages at 5, 25, $45^{\circ}C$ did not show any difference. Therefore, for the stable storage of TIF compounds, container should be designed to be dark and air-tight.
Pseudomonas tolaasii strain No. 6264 has been isolated from mushroom tissue and identified as one of the major pathogen causing brown blotch disease. It secretes peptide toxins, known as tolaasin and its analogue peptides. P. tolaasii 6264 has been used as a typical pathogenic strain to study the brown blotch disease for last 20 years after confirming its blotch-forming ability, hemolytic activity, and white line formation. In this study, the characteristics of P. tolaasii 6264 strain were analyzed and compared according to storage period. Strains of P. tolaasii 6264 stored annually since 2012 were cultured and their pathogenic characters were analyzed. When the 16S rRNA sequences were compared, all strains were divided into two groups. Pathogenic characters including hemolytic activity, blotch-forming ability, and white line test were also investigated. The strains, P. tolaasii 6264-15-2 and P. tolaasii 6264-17, had all three activities; however, the rest of stored strains showed only blotch-forming ability losing other pathogenic characters. Tolaasin peptides were purified from the bacterial cultures and analyzed by mass spectrometry. The strains, P. tolaasii 6264-15-2 and P. tolaasii 6264-17, secreted Tol I (1987 Da), Tol II (1943 Da), and its analogues (1973 Da, 2005 Da) while some of these peptides were not found in the media cultured other strains. These results indicate that the pathogenicity of P. tolaasii could be varied during the storage period.
Tolaasin, a 1.9 kDa peptide toxin, is produced by Pseudomonas tolaasii and causes the brown blotch disease of cultivated oyster mushroom. It forms pores on the membrane and thus destroys cellular membrane structure, seriously reducing the productivity of mushroom cultivation. The mechanism of tolaasin-induced cytotoxicity is not known in detail. However, it has been reported to form a pore structure in the cytoplasmic membrane through the molecular multimerization. Therefore, food additives which can interact with tolaasin molecules may inhibit the pore formation by hydrophobic interactions with tolaasin molecules. In this study, various food additive materials have been identified as inhibitors of the tolaasin activity and named tolaasin-inhibitory factors (TIF). Most of TIFs are emulsifying agents for food processing procedures. Among various TIFs, polyglycerol and sucrose esters of fatty acids blocked effectively the cytotoxicity of tolaasins at the concentrations $10^{-4}-10^{-5}M$. These TIFs also successfully suppressed the blotch disease development in the shelf cultivation of oyster mushroom.
Tolaasin secreted by Pseudomonas tolaasii is a peptide toxin and causes brown blotch disease on the cultivated mushrooms by collapsing cellular and fruiting body structure. Toxicity of tolaasin was evaluated by measuring hemolytic activity because tolaasin molecules form membrane pores on the red blood cells and destroy cell membrane structure. In the previous studies, we found that tolaasin cytotoxicity was suppressed by $Zn^{2+}$ and $Ni^{2+}$. $Ni^{2+}$ inhibited the tolaasin-induced hemolysis in a dose-dependent manner and its $K_i$ value was 1.8 mM. The hemolytic activity was completely inhibited at the concentration higher than 10 mM. The inhibitory effect of $Zn^{2+}$ on tolaasin-induced hemolysis was increased in alkaline pH, while that of $Ni^{2+}$was not much dependent on pH. When the pH of buffer solution was increased from pH 7 to pH 9, the time for 50% hemolysis ($T_{50}$) was increased greatly by $100{\mu}M$$Zn^{2+}$; however, it was slightly increased by 1 mM $Ni^{2+}$ at all pH values. When the synergistic effect of $Zn^{2+}$ and $Ni^{2+}$ on tolaasin-induced hemolysis was measured, it was not dependent on the pH of buffer solution. Molecular elucidation of the difference in pH-dependence of these two metal ions may contribute to understand the mechanism of tolaasin pore formation and cytotoxicity.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.