• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권3호
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• pp.221-225
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• 2016

Tolaasin은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되어 pore를 형성하는 펩티드 독소이며, 인공재배 버섯의 막 구조를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. Tolaasin이 막에서 pore를 형성하는 기작이나 특성은 자세히 알려지지 않았으나, 인공 지질이중막에서 tolaasin에 의한 pore 형성은 제시되었다. Tolaasin에 의한 지질막에서의 pore 형성은 드물게 나타났고, 형성된 pore는 불안정하기에 tolaasin pore의 길이와 지질막의 두께가 서로 일치하지 않을 수 있음이 제안되었다. 그러므로, 탄소수가 다른 지방산으로 이루어진 인지질들을 첨가하여 tolaasin에 의한 용혈활성 변화를 측정하였다. 두 개의 decanoic acids (C10:0, 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine; DDPE)와 myristic acids (C14:0, 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), stearic acids(C18:0, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine)로 이루어진 phosphatidylethanolamine들을 적혈구와 tolaasin 펩티드가 포함된 반응용액에 가했을 때, DDPE만이 tolaasin에 의한 용혈활성을 촉진하였으며, 나머지 두 인지질은 효과를 보이지 않았다. DDPE를 다양한 농도로 처리하였을 때, tolaasin에 의한 용혈활성은 농도의존적으로 증가하였다. 중간길이의 지방산으로 구성된 인지질은 tolaasin pore 구조와 막지질 사이에 결합하여 pore 주변의 막을 얇게 함으로써 tolaasin pore를 안정화시킬 것으로 여겨진다. 본 연구의 결과는 중간 크기의 지방산으로 구성된 인지질이 tolaasin pore를 막 구조에서 안정화시킴으로써 활성을 증가시키며, 이것은 적혈구 막에서 tolaasin pore의 길이가 막의 두께보다 조금 짧을 것이라는 사실을 제안한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권4호
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• pp.257-261
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• 2007

Pseudomonas tolaasii에 의해서 분비되는 펩티드 독소인 tolaasin은 재배버섯에 세균성 갈반병을 유발한다. Tolaasin의 독성은 적혈구를 파괴하는 용혈활성으로 평가된다. Tolaasin 펩티드는 C-말단부위에 두 개의 amine기를 갖고있어, 이 펩티드의 세포막 결합은 amine기의 전하상태에 따라 다를 수 있다. 이것을 확인하기 위하여 tolaasin을 적정하였을 때, 적정곡선은 pH 7.0에서 9.6 사이에서 적정이 되는 amine기가 있음을 보였다. Tolaasin에 의한 용혈활성의 pH 의존성을 조사하였을 때, 용혈활성은 알칼리 조건에서 증가함을 확인하였다. 따라서, pH 변화에 따른 tolaasin의 막결합 특성을 조사하기 위하여 적혈구를 tolaasin과 사전배양한 후, tolaasin을 포함하지 않은 완충액으로 씻어내고, 사전배양중 적혈구에 결합한 tolaasin의 용혈활성을 측정하였을 때, 활성은 pH 8 이상에서 크게 증가하였다. 이러한 결과는 tolaasin이 전하가 없거나 양전하량이 적은 상태에서 세포막에 잘 결합하여 세포독성이 커진다는 것을 의미한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권4호
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• pp.281-286
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• 2006

Tolaasin은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성된 분자량 1,985 Da의 펩티드로서 재배버섯에 갈반병을 유발하는 원인 독소이다. Tolaasin은 곰팡이, 세균, 식물세포 뿐만 아니라 적혈구의 원형질막에 이온통로를 형성하여 세포를 파괴한다. $Zn^{+2}$는 tolaasin의 활성을 저해함이 알려졌으나, 자세한 기작은 밝혀지지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 tolaasin의 이온통로 형성에 대한 분자기작을 밝히기 위하여, 적혈구 용혈현상에 대한 $Zn^{+2}$의 저해효과를 조사하였다. $Zn^{+2}$와 $Cd^{+2}$은 tolaasin의 용혈활성을 농도의존적으로 저해하였으며, Ki 값은 각각 170 ${\mu}M$과 20 mM 이었다. $Zn^{+2}$의 저해효과는 EDTA의 첨가로 제거되어 $Zn^{+2}$의 효과가 가역적임을 보여준다. 한편, tolaasin과 함께 삼투억제제인 PEG 2000을 가하였을 때, 용혈현상은 나타나지 않았다. 적혈구를 원심분리로 회수하고 PEG 2000을 제거한 후, 신선한 반응용액에 현탁하였을 때, 용혈현상은 즉시 관측되었다. 그러나, 이때에도 $Zn^{+2}$가 존재시에는 용혈현상이 억제되었으며, 이것은 삼투억제제의 처리중에 이미 이온통로가 만들어졌음을 의미한다. 이러한 결과는 $Zn^{+2}$가 tolaasin의 세포막 결합 및 이온통로 형성에는 영향이 적으며, 형성된 이온통로의 활성을 저해함을 보인다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권3호
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• pp.190-195
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• 2000

재배버섯에 갈색의 침몰성 반점들로 나타나는 갈반병(brown blotch disease)은 Pseudomonas tolaasii의 펩티드성 독소인 tolaasin에 의해서 유발된다. Tolaasin은 18개의 아미노산으로 구성된 분자량 1,985 Da의 lipodepsipeptide이며, 생체막에 pore를 형성하여 버섯세포 뿐만 아녀라 세균, 곰팡이, 식물 및 동물세포를 파괴한다. Tolaasin의 활성은 용혈성 독소의 활성측정에 널리 쓰이는 적혈구를 이용하여 독소의 용혈활성을 측정함으로써 이루어졌다. Tolaasin의 용혈활성은 적혈구의 파괴시 방출되는 헤모글로빈 양을 420 nm에서의 흡광도 증가로 측정하거나, 잔존하는 적혈구에 의한 600 nm에서의 흡광도로 측정하였다. P. Tolaasii 배양액의 용혈활성은 배양중 정체기 초기에 증가하기 시작하여 정체기 후기에서 최대로 나타났다. Tolaasin의 용혈활성은 개와 쥐의 적혈구에서 높게 나타났으며, 상대적으로 토끼와 닭의 적혈구에서는 낮았다. Tolaasin의 용혈활성에 미치는 양이온들의 효과에서 $ZN^{2+}$ 뿐만 아니라, $Cd^{2+}$과 $L^{3+}$이 tolaasin의 용혈활성을 저해하였으며, 음이온의 경우 $CO_3^2$가 용혈활성을 지연시켰고, 반면 $PO_4^{2-}$의 경우 용혈활성을 증가시켰다.

• BMB Reports
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• 제40권1호
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• pp.113-118
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• 2007

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.

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 1999년도 학술발표회 진행표 및 논문초록
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• pp.47-47
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• 1999

Tolaasin is a bacterial paptide toxin which is produced by Pseudomonas tolaasii. It forms pores in the cellular membranes, causing the brown blotch disease on the cultivated oyster mushroom. Previously, we showed that tolaasin-induced pore formation required the multimerization of tolaasin molecules. In order to measure the ionic effect on the tolaasin multimerization, the time course of tolaasin-induced hemolysis was measured in the presence of various cations and anions.(omitted)

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 1998년도 학술발표회
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• pp.34-34
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• 1998

Tolaasin is a channel forming bacterial toxin produced by Pseudomonas tolaasii and causes a brown blotch disease on cultivated oyster mushrooms. When tolaasin molecules form channels in the membranes of mushroom cells, they destroy cellular membrane structure, known as 'colloid osmotic lysis'. In order to understand the molecular mechanisms forming membrane channels by tolaasin molecules, we have investigated the electrophysiological characteristics of tolaasin-induced channels in lipid bilayer.(omitted)

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권10호
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• pp.1097-1100
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• 2011

A toxin produced by Pseudomonas tolaasii, tolaasin, causes brown blotch disease in mushrooms. Tolaasin forms pores on the cellular membrane and destroys cell structure. Inhibiting the ability of tolaasin to form ion channels may be an effective method to protect against attack by tolaasin. However, it is first necessary to elucidate the three-dimensional structure of the ion channels formed by tolaasin. In this study, the structure of the tolaasin ion channel was determined in silico based on data obtained from nuclear magnetic resonance experiments.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.369-374
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• 2021

느타리버섯의 갈반병은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성된 톨라신 및 이의 유사 펩티드 독소에 의해 발생한다. 톨라신 펩티드들은 세포막에 pore를 형성하고 버섯의 자실체 구조를 파괴한다. 적혈구가 파괴되는 용혈은 톨라신의 세포독성에 의해 일어난다. 톨라신의 용혈활성은 Zn²⁺ 및 Ni²⁺과 같은 금속 이온에 의해 저해된다. 가돌리니움 이온을 첨가하였을 때, 톨라신에 의한 용혈작용에서 1 mM 이하의 농도에서는 용혈작용이 증가하고 그 이상의 농도에서는 저해되는 이중 효과가 나타났다. 가돌리니움 이온에 의한 톨라신 활성저해 기작은 다른 양이온들에 의한 저해기작과 다른 것으로 보인다. 가돌리니움 이온은 음전하를 갖는 막지질들에 결합하여 지질막의 측압을 변화시키는 것으로 보고되어, 톨라신 이온통로의 여닫힘에 직접 작용하기 보다는 막 구조의 단단함을 증가시켜 막에 대한 톨라신 이온통로의 안정성을 감소시키는 것으로 보인다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권1호
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• pp.28-32
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• 2009

세균독소인 톨라신은 재배버섯에서 버섯균사 및 자실체의 구조를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 세포독성은 톨라신이 적혈구의 세포막에 pore를 형성하여 세포구조를 파괴하기 때문에 용혈활성을 측정하여 평가한다. 저자들은 $Zn^{2+}$와 $Cd^{2+}$에 의한 톨라신의 용혈활성 저해효과를 측정하는 중에 $Ni^{2+}$이 또 다른 저해제로 톨라신의 독성을 억제하는 것을 발견하였다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 용혈활성의 저해는 농도의존적이었으며, Ki 값은 대략 10mM이었고, 이것은 $Ni^{2+}$이 $Cd^{2+}$에 비하여 저해효과가 높음을 의미한다. 용혈활성은 50mM 이상의 $Ni^{2+}$농도에서 완전히 제거되었으며, $Ni^{2+}$의 효과는 EDTA 첨가에 의해 가역적임을 확인하였다. 톨라신에 의한 용혈활성이 20mM $Ni^{2+}$에 의해서 완전히 억제된 상태에서 EDTA를 가하면 즉각 용혈활성이 나타났다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 독성의 저해기작은 알 수 없지만, $Ni^{2+}$은 톨라신의 독성과정인 막결합, 분자중합체 형성, pore 형성, pore를 통한 막대한 양의 이온이동 등에 작용할 수 있을 것이다. 된 연구의 결과는 $Ni^{2+}$이 독성과정의 마지막 단계인 pore를 통한 이온이동 과정을 저해함을 보여준다.