• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1173-1181
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• 2016

Salmonella spp. are gram-negative flagellated bacteria that cause a variety of diseases in humans and animals, ranging from mild gastroenteritis to severe systemic infection. To explore development of a potent vaccine against Salmonella infections, the gene encoding outer membrane protein L (ompL) was inserted into the swinepox virus (SPV) genome by homologous recombination. PCR, western blot, and immunofluorescence assays were used to verify the recombinant swinepox virus rSPV-OmpL. The immune responses and protection efficacy of rSPV-OmpL were assessed in a mouse model. Forty mice were assigned to four groups, which were immunized with rSPV-OmpL, inactive Salmonella (positive control), wild-type SPV (wtSPV; negative control), or PBS (challenge control), respectively. The OmpL-specific antibody in the rSPV-OmpL-immunized group increased dramatically and continuously over time post-vaccination, and was present at a significantly higher level than in the positive control group (p < 0.05). The concentrations of IFN-γ and IL-4, which represent Th1-type and Th2-type cytokine responses, were significantly higher (p < 0.05) in the rSPV-OmpL-vaccinated group than in the other three groups. After intraperitoneal challenge with a lethal dose of Salmonella typhimurium CVCC542, eight out of ten mice in the rSPV-OmpL-vaccinated group were protected, whereas all the mice in the negative control and challenge control groups died within 3 days. Passive immune protection assays showed that hyperimmune sera against OmpL could provide mice with effective protection against challenge from S. typhimurium. The recombinant swinepox virus rSPV-OmpL might serve as a promising vaccine against Salmonella infection.

• 한국어병학회지
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• 제12권2호
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• pp.89-99
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• 1999

V. vulnificus ATCC 27562균주의 배양 온도를 $2^{\circ}C $, 20분간 및 6% 에탄올, 10분간으로 반응시켰을 때 SDS-PAGE상에서 새로운 16가지의 heat shock protein(hsps)과 10가지의 ethanol shock protein이 나타났다. Lethal temperature에 노출하기전에 미리 열 충격을 가한 경우 thermo tolerance가 유도되었다. 균체면역에 의해 생성된 항혈청과 열 충격 세포에서 분리된 막단백질과의 ELISA에서는 Outer Membrane Protein(OMP)에서 높은 면역반응을 나타냈으며 western blotting으로는 Inner Membrane Protein(IMP)에서는 62kDa, OMP에서는 69 kDa단백이 높은 면역원성을 나타냈다. ethanol 충격 반응에서는 IMP에서는 48 kDa, OMP에서는 오직 major밴드에서만 면역반응성이 확인되었다. anti-V, vulnificus혈청에 대한 균체 응집시험에서는 열 충격 반응 후의 균체가 정상 균체에 비해 응집반응성이 높았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권4호
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• pp.274-280
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• 2005

Pasteurella. multocida 균은 광범위한 질병을 야기시키는 악성 감염원으로 알려져 있다. 그람 음성균의 동종 및 이종간에 의한 감염에 대한 강력한 백신 후보 물질로써 OmpH라고 불리는 porin 단백질이 고려되어 왔다. 이 OmpH가 이번 연구에서 분리 및 정제되었다. 선도 단백질을 제거한 재조합 OmpH 단백질은 pRSET A발현벡터를 이용하여 40kDa로 발현되었으며, 친화성 크로마토그래피 정제되었다. OmpH에 대한 면역혈청을 얻기 위해, 한마리의 실험용 쥐에 한번에 50ug의 단백질을 복강 주사를 통해 2회에 걸쳐 주사했다. 항 OmpH 면역혈청의 증가는 ELISA로 측정되었다. 이번 실험에서 확인된 면역혈청의 증가는 OmpH단백질이 병원성 파스튜렐라 균이 일으키는 가금 콜레라를 예방하기 위한 백신의 강력한 후보임을 보여주고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.273-278
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• 2004

Differential display 방법으로 NaCl에 의하여 발현이 증가되는 cDNA들을 분리하였으며 그중 하나가 식물유래의 outer envelope membrane protein과 높은 유사성을 보였으므로 이를 ShOEP로 명명하였다. ShOEP는 1293 bp 길이에 359개의 아미노산으로 구성된 open reading frame을 포함하고 있으며, 이로부터 추정되는 분자량은 8.9 kDa이었다. ShOEP 단백질은 애기장대의 OEP와는 40.6%, 시금치와는 38%의 유사성을 나타내었다. Northern 분석결과, ShOEP 유전자는 NaCl의 농도가 증가함에 따라 발현량이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 염생식물인 퉁퉁마디의 OEP는 PEG에 의하여 발현이 증가하는 반면 비염생식물인 애기장대의 OEP는 큰 차이를 보이지 않았다. 효모 complementation 실험결과 ShOEP는 NaCl에 특이적이었으며 식물의 염분스트레스 내성 기작에 직접적으로 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.398-406
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• 2022

그람음성균의 외막은 수많은 생물물리학적 및 생화학적 과정이 작용하여 생존력을 유지하도록 설계되어 있는 세포환경의 가장 바깥 층이다. 세포공학의 발전으로 인해 박테리아의 막 환경을 변경하는 등 유전정보를 원하는 대로 조작할 수 있게 되었고 이는 박테리아를 특정 목적에 적용시킬 수 있게 하였다. 그중 기능성 분자를 박테리아 외막에 표지하는 세포 표면공학은 숙주세포가 특정 외부물질이나 자극에 반응하도록 유도하는 전략 중 하나이다. 기능성 펩타이드 또는 단백질을 세포 표면에 표지하기 위한 방법으로 막 고정 모티프를 융합한 후 세포 내에서 발현하는 방법이 일반적으로 사용되고 있지만 이는 박테리아 시스템에서 발현할 수 없는 외인성 단백질이나 크기가 큰 단백질에는 적용할 수 없다는 한계점이 있다. 박테리아 외막의 구성요소에 자연적으로 존재하는 반응성 그룹과 기능성 물질을 화학접합하는 방법도 있으나 필수 구성 요소의 비특이적 변형으로 인해 세포의 생장이 저해되는 경우가 많다. 본 연구에서는 비천연아미노산 또는 자가결합 도메인을 사용해 대장균의 세포 표면을 부위 특이적으로 형광 표지하는 두 가지의 접근법을 수행하였다. 첫 번째 접근법은 화학선택적 반응성을 지닌 비천연아미노산이 삽입된 펩타이드를 대장균 표면에 발현하여 위치 특이적으로 형광염료를 접합시키는 방법이다. 두 번째 접근법은 자가결합능력을 지닌 이종 이량체 코일-코일에서 유래된 α-나선 도메인을 대장균 외막에 발현하고 녹색 형광 단백질이 융합된 상보적인 α-나선 도메인을 막 표면에 특이적으로 고정하는 방법이다. 제시된 방법들은 위치와 시간이 제어된 방식으로 박테리아 외막에 새로운 기능을 부여하는 방법론으로서 유용하다.

• 미생물학회지
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• 제26권3호
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• pp.197-206
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• 1988

Klebsiella pneumoniae의 세포외막으로부터 2-furaldehyde를 2-furoic acid로 산화시키는 2-furaldehyde dehydrogenase를 분리하여 그 특성을 조사하였다. 이 효소는 $\beta$-$NAD^{+}$를 특이적으로 요구하였다. 분리과정중의 효소활성도는 2-furaldehyde를 기질로 사용하고 $\beta$-$NAD^{+}$를 조효소로 사용하면서 high performance liquid chromatography에 의해 측정 되었다. 세포외막은 Percoll의 밀도흉배에 의한 초원심분리방법과 $Mg^{2+}$, Triton X-100으로 용해시킨 후, 초원심분리시키는 방법으로 수집되었다. 세포외막단백질은 EDTA와 lysozyme을 처리함으로서 얻어졌고, 효소는 QAE-Sephadex Q-504 S Sephadex G-100-을 사용하면서 column chromatography 방법에 의해 분리되었다. 본 효소는 $85^{\circ}C$, PH9.5, 그리고 1.5% (vol/vol) Triton X-100의 존재하에서 최대활성을 보여주었다. 효소의 분자량은 nondenaturing polyacrylamide gel e electrophoresis의 결과, 88, 000.으로 추정되었고, 2-furaldehyde에 대한 효소의 Km값은 4.72 mM 이였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권4호
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• pp.470-478
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• 2012

Recent genome comparisons of E. coli B and K-12 strains have indicated that the makeup of the cell envelopes in these two strains is quite different. Therefore, we analyzed and compared the envelope proteomes of E. coli BL21(DE3) and MG1655. A total of 165 protein spots, including 62 nonredundant proteins, were unambiguously identified by two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Of these, 43 proteins were conserved between the two strains, whereas 4 and 16 strain-specific proteins were identified only in E. coli BL21(DE3) and MG1655, respectively. Additionally, 24 proteins showed more than 2-fold differences in intensities between the B and K-12 strains. The reference envelope proteome maps showed that E. coli envelope mainly contained channel proteins and lipoproteins. Interesting proteomic observations between the two strains were as follows: (i) B produced more OmpF porin with a larger pore size than K-12, indicating an increase in the membrane permeability; (ii) B produced higher amounts of lipoproteins, which facilitates the assembly of outer membrane ${\beta}$-barrel proteins; and (iii) motility- (FliC) and chemotaxis-related proteins (CheA and CheW) were detected only in K-12, which showed that E. coli B is restricted with regard to migration under unfavorable conditions. These differences may influence the permeability and integrity of the cell envelope, showing that E. coli B may be more susceptible than K-12 to certain stress conditions. Thus, these findings suggest that E. coli K-12 and its derivatives will be more favorable strains in certain biotechnological applications, such as cell surface display or membrane engineering studies.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1271-1279
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• 2009

To develop low endotoxic and multi-immunogenic outer membrane vesicles (OMVs), a deletion mutant of the msbB gene in Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) was used as a source of low endotoxic OMV, and an expression vector of the canine parvovirus (CPV) VP2 epitope fused to the bacterial OmpA protein was constructed and transformed into the Salmonella ${\Delta}msbB$ mutant. In a lethality test, BALB/c mice injected intraperitoneally with the Salmonella ${\Delta}msbB$ mutant survived for 7 days, whereas mice injected intraperitoneally with the wild type survived for 3 days. Moreover, all mice inoculated orally with the ${\Delta}msbB$ mutant survived for 30 days, but 80% of mice inoculated orally with the wild type survived. The OmpA::CPV VP2 epitope fusion protein was expressed successfully and associated with the outer membrane and OMV fractions from the mutant S. Typhimurium transformed with the fusion protein-expressing vector. In immunogenicity tests, sera obtained from the mice immunized with either the Salmonella msbB mutant or its OMVs containing the OmpA::CPV VP2 epitope showed bactericidal activities against wild-type S. Typhimurium and contained specific antibodies to the CPV VP2 epitope. In the hemagglutination inhibition (HI) assay as a measurement of CPV-neutralizing activity in the immune sera, there was an 8-fold increase of HI titer in the OMV-immunized group compared with the control. These results suggested that the CPV-neutralizing antibody response was raised by immunization with OMV containing the OmpA::CPV VP2 epitope, as well as the protective immune response against S. Typhimurium in BALB/c mice.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.278-286
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• 2022

Live bacterial vector vaccines are one of the most promising vaccine types and have the advantages of low cost, flexibility, and good safety. Meanwhile, protein secretion systems have been reported as useful tools to facilitate the release of heterologous antigen proteins from bacterial vectors. The twin-arginine translocation (Tat) system is an important protein export system that transports fully folded proteins in a signal peptide-dependent manner. In this study, we constructed a live vector vaccine using an engineered commensal Escherichia coli strain in which amiA and amiC genes were deleted, resulting in a leaky outer membrane that allows the release of periplasmic proteins to the extracellular environment. The protective antigen proteins SLY, enolase, and Sbp against Streptococcus suis were targeted to the Tat pathway by fusing a Tat signal peptide. Our results showed that by exploiting the Tat pathway and the outer membrane-defective E. coli strain, the antigen proteins were successfully secreted. The strains secreting the antigen proteins were used to vaccinate mice. After S. suis challenge, the vaccinated group showed significantly higher survival and milder clinical symptoms compared with the vector group. Further analysis showed that the mice in the vaccinated group had lower burdens of bacteria load and slighter pathological changes. Our study reports a novel live bacterial vector vaccine that uses the Tat system and provides a new alternative for developing S. suis vaccine.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권2호
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• pp.249-257
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• 2002

Pseudomonas fluorescens GL20 is a plant growth-promoting rhizobacterium that produces a large amount of hydroxamate siderophore under iron-limited conditions. The strain GL20 considerably inhibited the spore germination and hyphal growth of a plant pathogenic fungus, Fusarium solani, when iron was limited, significantly suppressed the root-rot disease on beans caused by F. solani, and enhanced the plant growth. The mechanism for the beneficial effect of strain GL20 on the disease suppression was due to the siderophore production, evidenced by mutant strains derived from the strain. Analysis of the outer membrane protein profile revealed that the growth of strain GL20 induced the synthesis of specific iron-regulated outer membrane proteins with molecular masses of 85- and 90 kDa as the high-affinity receptors for the ferric siderophore. In addition, a cross-feeding assay revealed the presence of multiple inducible receptors for heterologous siderophores in the strain. In order to induce increased efficacy and potential in biological control of plant disease, a siderophore-overproducing mutant, GL20-S207, was prepared by NTG mutagenesis. The mutant GL20-S207 produced nearly 2.3 times more siderophore than the parent strain. In pot trials of beans with F. solani, the mutant increased plant growth up to 1.5 times compared with that of the parent strain. These results suggest that the plant growth-promoting P. fluorescens GL20 and the genetically bred P. fluorescens GL20-S207 can play an important role in the biological control of soil-borne plant diseases in the rhizosphere.