• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.59-67
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• 2015

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7 is well-characterized as an important food-borne pathogen worldwide and causes human diseases such as diarrhea, hemorrhagic colitis, and hemolytic uremic syndrome (HUS) by producing shiga-like toxin (Stx). It has been reported that a number of dairy foods, including cheese, can act as the source of EHEC O157:H7 infections. In addition to the toxicity of Stx, recently it has been indicated that EHEC O157:H7 possesses virulence factors related to attachment, quorum sensing, and biofilms. Moreover, these novel virulence factors might become critical points to be considered in the future production of food derived from animals. Here, we review the evidences that support these insights on new virulence factors and discuss the potential mechanisms mediating the pathogenesis of EHEC O157:H7 in the dairy food industry.

• 대한의생명과학회지
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• 제8권3호
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• pp.107-113
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• 2002

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) strains of serotype O157:H7 have been shown to colonize the intestinal epithelial cell by the attaching and effacing (AE) mechanism. The AE lesion is mediated by an intimin, of which production and expression are controlled by a 3-Kb eaeA gene located EHEC chromosomal DNA. If the eaeA gene is mutated, EHEC O157:H7 strains lose capacity of adhesion to intestinal epithelial cells. In this study, a 891 bp of the 3'-end region of a gamma intimin was amplified by polymerase chain reaction (PCR). The PCR product was inserted into pSTBlue-1 cloning vector and transformed into DE3 (BL21) competent cell. After plasmid mini-preparation and restriction enzyme digestion of eaeA/891-pSTBlue-1 vector, target eaeA gene was re-inserted into pET-28a expression vector and was transformed. Then the expression of recombinant eaeA/891 (891 bp) gene was induced by isopropyl-$\beta$-D-thiogalactopyranoside (IPTG). The expression of the 40-KDa recombinant protein was identified in SDS-PAGE and confirmed by immunoblotting using the His.Tag$^{\circledR}$ and T$_{7}$.Tag$^{\circledR}$ monoclonal antibody. This recombinant protein expressed by eaeA gene could be applied in further studies on the mechanisms of E. coli O157:H7 infection and the development of recombinant vaccine.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권3호
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• pp.495-502
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• 2004

장출혈성대장균 O157:H7의 eae유전자 산물인 intimin은 장 상피세포의 부착성을 조절하는 단백질로 알려져 있다. Intimin의 C-말단 아미노산 잔기와(His)$_6$이 혼합되어 이루어진 plasmid를 작성하여 재조합 단백질(34kDa)을 발현시켰다. 발현된 재조합 intimin 단백질의 면역원성을 확인하기 위해 토끼와 산란계에서 항혈청 및 난황항체(IgY)를 제조하였다. O157:H7에서 분리한 세포외막단백질(OMPs)과 제조된 항혈청과의 western blot상의 반응에서 약 94kDa의 위치에서 양성반응을 보여 발현된 재조합 단백질의 면역원성 효과가 확인되었다. 면역원성이 확인된 단백질을 산란계에 면역한 결과, 면역 후 4${\sim}$6주 경부터 높은 수준의 항체가 형성되었다. 재조합 intimin 단백질에 대한 난황 항체의 항원결합능력 조사를 위하여 중화반응시험을 수행한 결과, 재조합 intimin 단백질에 대한 난황 항체가 O157:H7과 강하게 결합하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 발현된 재조합 intimin 단백질은 토끼와 산란계의 면역반응을 유도할 수 있는 효율적인 면역원임과 동시에 난황 항체 생산을 위한 항원으로의 이용가능성이 확인되었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.43-56
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• 1998

최근 전세계적으로 문제가 되고 있는 장출형성 대장균 O157:H7을 분리배양 및 동정 없이 바로 시료를 분석하여 신속하게 검출하기 위한 다중 중합효소 연쇄반응 (multiplex PCR) 기법을 확립하고, 이 기법을 이용하여 국내 분리 균주 중에서 SLT-I.II, eaeA, 60-MDa plasmid gene을 가지고 있는 대장균을 유전자 수준에서 검출하고자 하였다. 장출혈성 대장균 O157:H7이 가진 SLT-I.II, 60-MDa plasmid 유전자들에 대한 특이 oligonucleotide primers (MK1'-MK2', NAE19-NAE20, MFSIF-MFSIR)를 함께 동시에 반응 완충액에 넣어 다중 중합효소 연쇄반응을 시행한 결과 317bp (eaeA), 228bp (SLT-I.II), 167bp (60-MDa plasmid)의 PCR 증폭 DNA생성물을 표준균주 (E. coli ATCC 35150)에서는 확인할 수 있었지만, 기타 다른 병원성 장내세균 13세균 13균주에서는 band를 확인할 수 없었다. 한편 다중 중합효소 연쇄반응의 template DNA 추출 방법에 따른 PCR 결과를 비교하였다. 각각의 DNA 추출 방법 중 boiling lysis 방법이 신속하고 간편하여 장출혈성 대장균 O157:H7에 의한 식중독의 임상진단에 다중 중합효소 연쇄반응 (multiplex PCR) 적용하는 데에는 boiling lysis법을 이용하는 것이 가장 적합한 방법으로 확인되었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제24권1호
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• pp.86-91
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• 2004

최근 들어 건강에 대한 관심이 증대되면서 건강증진과 관련된 많은 probiotics 균주들의 선별에 대한 연구가 계속해서 진행되고 있다. L. acidophilus를 포함하는 probiotics 중 장 상피세포에 부착력이 우수한 균종들이 보고되고 있으며 이들은 병원성 미생물을 예방하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다. 본 실험에서는 HT-29 cell을 대상으로 다양한 근원으로부터 분리된 L. acidophilus의 부착능력을 측정하였다. 부착능이 우수하다고 보고된 LGG를 대조구로 부착능력을 평가하였을 때 5종의 L. acidophilus 모두 LGG와 유사한 부착능력을 나타내었으며 L. acidophilus A4의 경우 가장 높은 1.2${\times}$$10^{7}$ cfu/ml의 부착능력을 보였다. 따라서 장 상피세포에 대한 부착능력이 host에 대한 특이성과는 높은 상관관계가 없는 것으로 생각된다. 또한 부착된 유산균을 3분씩 3회 연속 wash-out을 실시하였을 때 모두 $10^{5}$ cfu/mL 이상의 부착능력을 유지하였다. 그러나 이러한 probiotics의 부착능력과 세포표면 소수성의 상관관계를 관찰하였을 때 어떠한 유의성도 나타나지 않았다. 따라서 본 실험에서 사용된 5종의 L. acidophilus의 경우 세포표면 소수성에 의해 부착능력이 나타나는 것이 아니라 다른 기작에 의해 부착능력이 나타나는 것으로 생각된다. 그리고 5종의 L. acidophilus를 대상으로 EHEC ATCC 43889의 장 상피세포 부착억제능력을 측정하였을 때 5종 모두 대조구와 비교했을 때 EHEC의 부착을 2 log 수준으로 억제하는 것으로 나타났다. 명확하지는 않지만 이는 일부 유산균주의 부착능력과 관계가 있는 것으로 생각되며 또한 유산균이 생성하는 발효산물이나 세포표면 단백질에 의해 영향을 받는 것으로 생각된다.다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권3호
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• pp.401-407
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• 2014

Quorum sensing and the stringent response are well-known regulation systems for the expression of virulence genes in enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC). However, how these two systems interact is not well known. E. coli strains with mutations in two regulation systems, ${\Delta}luxS$ (ECM101) and ${\Delta}luxS{\Delta}relA{\Delta}spoT$ (ECM201), and the ${\Delta}luxS$ complement strain to ECM201 (ECM202) were created from EHEC O157:H7 EDL933 to investigate how the regulatory systems interact. The phenotypic changes of the mutant strains were characterized and compared with the wild type. The mutant strains exhibited no obvious growth defects, although acid resistance and cellular cytotoxicity were decreased significantly in all the mutant strains. Phenotypic characterization revealed that mutations in the stringent response system (ECM201 and ECM202) influenced the metabolic (defective utilization of arabinose and L-sorbose) and enzymatic activities (decreased trypsin activity, and increased ${\alpha}$-glucosidase activity). In contrast, the quorum sensing system mutant (ECM101) did not display these phenotypes. The motility of the quorum sensing system mutant (ECM101) was unchanged, but mutation in the stringent response system influenced the motility. Our results suggest that quorum sensing interacts with the stringent response regulation system.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.329-338
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• 2023

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) is a foodborne pathogen that produces attaching and effacing lesions on the large intestine and causes hemorrhagic colitis. It is primarily transmitted through the consumption of contaminated meat or fresh produce. Similar to other bacterial pathogens, antibiotic resistance is of concern for EHEC. Furthermore, since the production of Shiga toxin by this pathogen is enhanced after antibiotic treatment, alternative agents that control EHEC are necessary. This study aimed to discover alternative treatments that target virulence factors and reduce EHEC toxicity. The locus of enterocyte effacement (LEE) is essential for EHEC attachment to host cells and virulence, and most of the LEE genes are positively regulated by the transcriptional regulator, Ler. GrlA protein, a transcriptional activator of ler, is thus a potential target for virulence inhibitors of EHEC. To identify the GrlA inhibitors, an in vivo high-throughput screening (HTS) system consisting of a GrlA-expressing plasmid and a reporter plasmid was constructed. Since the reporter luminescence gene was fused to the ler promoter, the bioluminescence would decrease if inhibitors affected the GrlA. By screening 8,201 compounds from the Korea Chemical Bank, we identified a novel GrlA inhibitor named Grlactin [3-[(2,4-dichlorophenoxy)methyl]-4-(3-methylbut-2-en-1-yl)-4,5-dihydro-1,2,4-oxadiazol-5-one], which suppresses the expression of LEE genes. Grlactin significantly diminished the adhesion of EHEC strain EDL933 to human epithelial cells without inhibiting bacterial growth. These findings suggest that the developed screening system was effective at identifying GrlA inhibitors, and Grlactin has potential for use as a novel anti-adhesion agent for EHEC while reducing the incidence of resistance.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제18권3호
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• pp.118-124
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• 2003

식품으로부터 다양한 병원 미생물을 신속 검출하기 위하여 다양한 검출 원리를 이요한 키트들이 개발 시판되고 있다. 검사키트는 신속, 정확하고 간단하게 사용할 수 있으므로 검사기관이나 실험실 뿐 아니라 식품회사에서 QC 또는 QA를 수행하기 위하여 사용이 증가되고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 E. coli 0157:H7의 단클론항체를 이용하여 면역크로마토글래피법에 의해 개발된 E. coli 0157:H7 검출 키트(Donga Co, Korea, D-kit)에 대한 검출감도 및 특이성을 확인하고 식품 시료에 적용 가능성을 평가하였다. 면역크로마토그래피법에 의하여 개발 시판되고 있는 Reveal E. coli 0157:H7 kit (Neogen Co., USA. R-kit)와 VIP EHEC kit(Biocontro Inc., USA. V-kit)를 비교 키트로 사용하였다. E. coli 0157:H7 표준균주를 사용하여 실시한 검출감도 확인시험 결과 R-kit 및 D-kit는 104/m/의 농도에서 양성으로 확인되었고 $10^3$/ml에서도 약한 양성 반응을 보였으나, V-lit는 $10^5$/ml농도로 검출감도가 낮았다. 또한, 배양액을 가열하여 kit에 적용하는 것이 가열하지 않은 경우보다 검출감도를 높일 수 있었다. E. coli 0157:H7 분리 22주, verotoxin 생성 E. coli 7주 E. coli 분리주 40주 중 3주를 제외한 모든 균에서 음성의 결과를 보여 특이성을 확인하였다. 세 키트에 위양성 반응을 보인 것은 E. coli 0157:H19, E. coli 0148:H18 및 Salmonella gallinarium으로 이들 혈청형과 0157:H7 사이에는 유사한 혈청학적 특성이 존재하는 것으로 추정되었다. 이상의 실험결과로 D-kit는 E. coli 0157:H7을 검출하는데 감도 및 특이성 면에서 기존 키트인 R-kit 및 V-kit와 같이 이용한 것으로 확인되었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제28권2호
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• pp.7-11
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• 2010

In recent times, antimicrobial resistance has been a concern because of its relation to national health and food safety. In this study, we reviewed the management of antibiotics and antimicrobial-resistant microorganisms in domestic and foreign countries and analyzed microorganisms and antimicrobial resistance in dairy farms and raw milk. The isolates from dairy farms were Micrococcus spp., Staphylococcus chromogens, Escherichia coli, Bacillus licheniformis, Escherichia coli O157:H7, Pseudomonas plecoglossicida, Enterobacter spp., and Kluyvera intermedia. Rummeliibacillus stabekisii, Paenibacillus badius, Pantoea agglomerans, B. oleronius, B. fusiformis, and B. badius were isolated from feed E. coli and Kurthia gibsonii, from feces and S. pasteuri, S. aureus, S. chromogenes, and Salmonella spp., from raw milk. Pathogens isolated from dairy farms and raw milk were tested for susceptibility to 20 types of antibiotics. E. coli (EAEC) and E. coli O157:H7 (EHEC) isolated from dairy farms, E. coli (EAEC) isolated from feces, and Salmonella spp. isolated from raw milk showed resistance to multiple antibiotics. These results show that antimicrobial-resistant microorganisms should be more effectively managed to improve the safety of dairy farms.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제57권2호
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• pp.96-99
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• 2014

Hemolytic uremic syndrome (HUS) is one of the most common causes of acute renal failure in childhood and is primarily diagnosed in up to 4.5% of children who undergo chronic renal replacement therapy. Escherichia coli serotype O157:H7 is the predominant bacterial strain identified in patients with HUS; more than 100 types of Shiga toxin-producing enterohemorrhagic E. coli (EHEC) subtypes have also been isolated. The typical HUS manifestations are microangiopathic hemolytic anemia, thrombocytopenia, and renal insufficiency. In typical HUS cases, more serious EHEC manifestations include severe hemorrhagic colitis, bowel necrosis and perforation, rectal prolapse, peritonitis, and intussusceptions. Colonic perforation, which has an incidence of 1%-2%, can be a fatal complication. In this study, we report a typical Shiga toxin-associated HUS case complicated by small intestinal perforation with refractory peritonitis that was possibly because of ischemic enteritis. Although the degree of renal damage is the main concern in HUS, extrarenal complications should also be considered in severe cases, as presented in our case.