Tolaasin, a pore-forming peptide toxin, is produced by Pseudomonas tolaasii and causes brown blotch disease of the cultivated mushrooms. P. tolaasii 6264 was isolated from the oyster mushroom damaged by the disease in Korean. In order to isolate tolaasin molecules, the supernatant of bacterial culture was harvested at the stationary phase of growth. Tolaasin was prepared by ammonium sulfate precipitation and three steps of chromatograpies, including a gel permeation and two ion exchange chromatographies. Specific hemolytic activity of tolaasin was increased from 1.7 to 162.0 HU $mg^{-1}$ protein, a 98-fold increase, and the purification yield was 16.3%. Tolaasin preparation obtained at each purification step was analyzed by HPLC and SDS-PAGE. Two major peptides were detected from all chromatographic preparations. Their molecular masses were analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry and they were identified as tolaasin I and tolaasin II. These results demonstrate that the method used in this study is simple, time-saving, and successful for the preparation of tolaasin.
Tryptic activation of the 130-kDa Bacillus thuringiensis Cry4B $\delta$-endotoxin produced protease-resistant products of ca. 47 kDa and ca. 21 kDa. The 21-kDa fragment was identified as the N-terminal five-helix bundle (${\alpha}1-{\alpha}5$,) which is a potential candidate for membrane insertion and pore formation. In this study, we constructed the recombinant clone over-expressing this putative pore-forming (PPF) fragment as inclusion bodies in Escherichia coli. The partially purified inclusions were composed of a 23-kDa protein, which cross-reacted with Cry4B antibodies, and whose N-terminus was identical to that of the 130-kDa protein. Dissimilar to protoxin inclusions, the PPF inclusions were only soluble when the carbonate buffer, pH 9.0, was supplemented with 6 M urea. After renaturation via a stepwise dialysis, the refolded PPF protein appeared to exist as an oligomer and was structurally stable upon trypsin treatment. Unlike the 130kDa protoxin, the refolded protein was able to release entrapped glucose from liposomes, and showed comparable activity to the full-length activated toxin, although it lacks larvicidal activity These results, therefore, support the notion that the PPF fragment that consists of ${\alpha}1-{\alpha}5$ of the activated Cry4B toxin is involved in membrane pore-formation.
Brown blotch disease in cultivated mushrooms is caused by Pseudomonas tolaasii, which secretes a lipodepsipeptide, tolaasin. Tolaasin is a pore-forming toxin in the cell membranes, thus destroying the fruiting body structure of mushroom. In this study, we isolated pathogenic bacteria from mushrooms that had symptoms of brown blotch disease. In order to identify these bacteria, their 16S rRNA genes were sequenced and analyzed. Pathogenic bacteria identified as Pseudomonas species were thirty five and classified into five subgroups: P1 to P5. Each subgroup showed different metabolic profile measured by API 20NE kit. Fifty percent of the bacteria were identified as P. tolaasii (P1 subgroup). All five subgroups caused the formation of brown blotches on mushroom tissues and the optimum temperature was 25oC, indicating that they may be able to secrete causal factors, such as tolaasin and similar peptide toxins. These results show that there are at least five different pathogenic Pseudomonas species as blotch-causing bacteria and, therefore, strains from the P2 to P5 subgroups should be also considered and studied as pathogens in order to improve the quality and yield of mushroom production.
Singh, Lovepreet;Anderson, James A;Chen, Jianli;Gill, Bikram S;Tiwari, Vijay K;Rawat, Nidhi
The Plant Pathology Journal
/
v.35
no.3
/
pp.200-207
/
2019
Fusarium head blight (FHB) is a devastating wheat disease with a significant economic impact. Fhb1 is the most important large effect and stable QTL for FHB resistance. A pore-forming toxin-like (PFT) gene was recently identified as an underlying gene for Fhb1 resistance. In this study, we developed and validated a PFT-based Kompetitive allele specific PCR (KASP) marker for Fhb1. The KASP marker, PFT_KASP, was used to screen 298 diverse wheat breeding lines and cultivars. The KASP clustering results were compared with gelbased gene specific markers and the widely used linked STS marker, UMN10. Eight disagreements were found between PFT_KASP and UMN10 assays among the tested lines. Based on the genotyping and sequencing of genes in the Fhb1 region, these genotypes were found to be common with a previously characterized susceptible haplotype. Therefore, our results indicate that PFT_KASP is a perfect diagnostic marker for Fhb1 and would be a valuable tool for introgression and pyramiding of FHB resistance in wheat cultivars.
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.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
/
2002.06b
/
pp.41-41
/
2002
Tolaasin, a pore-forming 1.9 kDa peptide toxin released by Pseudomonas tolaasii, produces brown blotch disease on cultivated oyster mushrooms. To investigate the mechanism of tolaasin-induced cell disruption, we studied the effect of temperature on the hemolytic process. In the kinetic analyses, single exponential function was fitted to the data obtained from temperature-dependent velocity of hemolysis(1/t$\_$50/, implying that there is a major time-limiting factor on the temperature-dependent hemolysis.(omitted)
Based on the currently proposed toxicity model for the different Bacillus thuringiensis Cry $\delta$-endotoxins, their pore-forming activity involves the insertion of the ${\alpha}4-{\alpha}5$ helical hairpin into the membrane of the target midgut epithelial cell. In this study, a number of polar or charged residues in helix 4 within domain I of the 65-kDa dipteranactive Cry11A toxin, Lys-123, Tyr-125, Asn-128, Ser-130, Gln-135, Arg-136, Gln-139 and Glu-141, were initially substituted with alanine by using PCR-based directed mutagenesis. All mutant toxins were expressed as cytoplasmic inclusions in Escherichia coli upon induction with IPTG. Similar to the wild-type protoxin inclusion, the solubility of each mutant inclusion in the carbonate buffer, pH 9.0, was relatively low When E. coli cells, expressing each of the mutant proteins, were tested for toxicity against Aedes aegypti mosquito-larvae, toxicity was completely abolished for the alanine substitution of arginine at position 136. However, mutations at the other positions still retained a high level of larvicidal activity Interestingly, further analysis of this critical arginine residue by specific mutagenesis showed that conversions of arginine-136 to aspartate, glutamine, or even to the most conserved residue lysine, also abolished the wild-type activity The results of this study revealed an important determinant in toxin function for the positively charged side chain of arginine-136 in helix 4 of the Cry11A toxin.
Tolaasin is a peptide toxin produced by Pseudomonas tolaasii and causes a brown blotch disease forming brown, slightly sunken spots and blotches on the cultivated mushrooms. It is a lipodepsipeptide consisting of 18 amino acids and its molecular mass is 1,985 Da. It forms a pore in plasma membranes, resulting in the disruption of membranes of fungal, bacterial, plant, and animal cells as well as mushroom tissue. In order to measure the toxicity of tolaasin, erythrocytes of blood were used to evaluate the tolaasin-induced hemolysis. Hemolytic activity of tolaasin was measured by observing the absorbance change either at 420 nm, representing the release of hemoglobins from red blood cells(RBCs), or at 600 nm, representing the density of residual cells. The hemolytic activity of culture-extract of P. tolaasii increased at early-stationary phase of growth and was maximal at late stationary phase. The hemolytic activity of tolaasin appeared high in the RBCs of dog and rat. The RBCs of rabbit and hen were less susceptible to tolaasin. The effects of various cations were also measured. $Cd^{2+}$ and $La^{3+}$. as well as $Zn^{2+}$ appeared inhibitory to the tolaasin-induced hemolysis. The effects of various anions on tolaasin-induced hemolysis were measured and carbonate showed the greatest inhibition to the hemolysis. However, phosphate stimulated the tolaasin-induced hemolysis and no effects were observed by chloride and nitrate.
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, a pore-forming toxin, is a 1,985 Da peptide produced by Pseudomonas tolaasii and causes a brown blotch disease on cultivated mushrooms. Tolaasin forms pores on the plasma membrane of various cells including fungi, bacteria, plant as well as erythrocytes, and destroys cell structure. $Zn^{+2}$ has been known to block the tolaasin activity by an unknown mechanism. Thus, we investigated the inhibitory effects of $Zn^{+2}$ on the tolaasin-induced hemolysis to understand the molecular mechanism of tolaasin-induced pore formation. $Zn^{+2}$ and $Cd^{+2}$ inhibited the tolaasin-induced hemolysis in a dose-dependent manner and their Ki values were 170 ${\mu}M$ and 20 mM, respectively. The effect of $Zn^{+2}$ was reversible since the subsequent addition of EDTA chelates $Zn^{+2}$ and removes the inhibitory effect of $Zn^{+2}$. When an osmotic protectant, PEG 2000, was added, the tolaasin-induced hemolysis was not observed. After the removal of osmotic protectant by centrifugation, resuspended erythrocytes with fresh medium were immediately hemolyzed, while the addition of $Zn^{+2}$ prevented from hemolysis, implying that tolaasin-induced pores on the membrane were already formed in the medium containing osmotic protectant. These results suggest that $Zn^{+2}$ inhibits the activity of tolaasin pores and it has minor effects on the membrane binding of tolaasin and the formation of pore.
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.