Zerumbone 처리 헬리코박터 파이로리균의 전사체 분석 비교

우현준,양지영,김사현,Woo, Hyun Jun,Yang, Ji Yeong,Kim, Sa-Hyun 한국미생물·생명공학회 2022 한국미생물·생명공학회지 Vol.50 No.2

본 연구에서는 제럼본에 처리에 의해 유도된 H. pylori 유전자의 전사적 변화를 분석하였다. NGS를 사용하여 RNA 발현 변화를 분석한 다음 그 결과를 검증하기 위해 RT-PCR을 수행하였다. NGS 분석 결과, 1,632개의 유전자 중 총 23개가 제럼본 처리에 의해 유의하게 발현이 변화된 특이발현 유전자로 분석되었다. DNA 복제와 전사, 병원성 인자 및 T4SS 성분과 관련된 유전자 중 10개는 현저하게 하향 조절되었고 5개는 상향 조절되었다. RT-PCR을 이용하여 유전자의 발현 수준을 재확인하였고 그 결과, 14개 유전자에서 NGS와 동일하게 발현 양상이 변화하였다. RT-PCR은 제럼본 처리에 의해 10개의 유전자(dnaE, dnaQ, rpoA, rpoD, secA, flgE, flhA, virB5, virB8, virB9)의 발현 감소와 4개의 유전자(flaA, flaB, virB4, virD4)의 발현 증가를 보였다. 이러한 본 연구의 결과는 제럼본이 다양한 H. pylori의 병원성과 관련된 인자들을 조절함으로써 H. pylori 감염의 잠재적인 치료제가 될 수 있음을 시사한다. Helicobacter pylori (H. pylori) establishes infection in the human gastric mucosa for a long time and causes severe gastric diseases such as peptic ulcer and gastric cancer. When H. pylori is exposed to the antibacterial agents or inhibitors, the expression of pathogenic associated genes could be altered. In this study, we analyzed the transcriptional changes of H. pylori genes induced by zerumbone treatment. RNA expression changes were analyzed using next-generation sequencing (NGS), and then reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed to verify the results. As a result of NGS analysis, a total of 23 out of 1,632 genes were differentially expressed by zerumbone treatment. RT-PCR confirmed that zerumbone treatment regulated the expression level of 14 genes. Among the genes associated with DNA replication, transcription, virulence factors and T4SS components, 10 genes (dnaE, dnaQ, rpoA, rpoD, secA, flgE, flhA, virB5, virB8 and virB9) were significantly down-regulated and 4 genes (flaA, flaB, virB4 and virD4) were up-regulated. The results of our current study imply that zerumbone might be a potential therapeutic agent for H. pylori infection by regulating factors related to various H. pylori pathogenicity.

제럼본의 요소가수분해효소 활성 억제 평가

우현준 ( Hyun Jun Woo ),이민호 ( Min Ho Lee ),양지영 ( Ji Yeong Yang ),권혜진 ( Hye Jin Kwon ),연민지 ( Min Ji Yeon ),김도현 ( Do Hyun Kim ),문철 ( Cheol Moon ),박민 ( Min Park ),김사현 ( Sa-hyun Kim ),김종배 ( Jong-bae Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.3

요소가수분해효소는 요소를 암모니아와 이산화탄소로 가수분해하는 효소로 요로감염을 일으키는 세균의 주요 병원성 인자이다. 따라서 요소가수분해효소는 세균이 요로감염증을 유발하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 요소가수분해효소를 생성하는 6가지 종류의 세균에 (K. oxytoca, K. pneumoniae, M. morganii, P. mirabilis, P. vulgaris, S. saprophyticus) 대한 제럼본의 억제효과와 요소가수분해효소 활성능을 평가하였다. 최소억제농도와 최소살균농도 실험에서 제럼본은 요소가수분해효소를 생성하는 6가지 종류의 세균에 대해 억제효과를 보였으며, 최소억제농도는 0.5-2 mM, 최소살균농도는 1-4 mM를 나타내었다. 요소가수분해 활성억제 실험에서 제럼본은 요소가수분해효소의 억제제로 사용하는 아세토히드록사민산 보다 뛰어난 요소가수 분해 활성억제효과를 보였다. 그러나 제럼본은 요소가수분해효소를 이루는 소단위체의 발현양에는 영향을 주지 않았다. 이러한 결과들을 종합하여 볼 때, 제럼본은 요소가수분해효소를 생성하는 세균에 대한 살균력을 가질 뿐 만 아니라 훌륭한 요소가수분해 활성억제력도 보유하고 있는 것으로 사료된다. A key virulence factor for urinary tract pathogens is the enzyme urease, which catalyzes the hydrolysis of urea into ammonium ions and carbonic acid. Urease activity plays an important role in the pathogenesis of urinary tract infection. In this study, the inhibitory effect of zerumbone against six urease-producing bacteria (Klebsiella oxytoca, K. pneumoniae, Morganella morganii, Proteus mirabilis, P. vulgaris, and Staphylococcus saprophyticus) and their urease activities were evaluated. The results of the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests showed that zerumbone had antibacterial effect against these six urease-producing bacteria. The MIC and MBC of zerumbone ranged from 0.5 to 2 mM and 1 to 4 mM, respectively. In the urease inhibitory assay, zerumbone showed better urease inhibition (56.28 ± 2.45-37.83 ± 3.47%) than the standard urease inhibitor, acetohydroxamic acid (40.46 ± 1.94 - 22.99 ± 3.53%). However, zerumbone did not affect the levels of the urease subunit. These results clearly indicated that zerumbone has antibacterial potential against urease-producing bacteria and possesses excellent bacterial urease inhibition properties.

경량기포콘크리트를 이용한 piled-raft 공법의 연약지반 적용성에 관한 연구

박양후,정승원,우현준,조국환,Park,Yang Hoo,Jung,Seung Won,Woo,Hyun Jun,Cho,Kook Hwan 한국방재학회 2013 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.1

최근 저탄소 녹색성장이 대두되면서 정시적이고 안정적인 수송체제로서 철도의 관심이 고조되고 고속철도 및 신선철도 등 철도의 건설이 지속적으로 진행되고 있으며 이에 따라 연약지반 위에 철도노반을 건설하는 사례가 증가하고 있다. 본 연구에서는 부전-마산 복선전철사업 중 연약지반 상에 경량기포콘크리트를 이용한 piled-raft 공법의 철도노반 적용성에 관하여 실내실험 및 수치해석을 통하여 검증하였다. 수치해석 결과 압축강도 7MPa, 인장강도 0.35MPa, 휨강도 3.2MPa의 결과를 얻었으며, 말뚝간격 2.5D, 3.5D에 따라서 1.1배 차이가 나타났다. 경량기포콘크리트를 이용한 piled-raft 공법을 철도노반에 적용할 경우 충분한 안정성을 확보할 수 있었고, 말뚝간격은 3.5D로 시공할 경우 충분한 안정성 및 경제성을 확보할 수 있었다.

Plumbagin에 의한 헬리코박터 파이로리균의 성장 및 병원성 인자 발현 억제효과

이민호 ( Min Ho Lee ),우현준 ( Hyun Jun Woo ),박민 ( Min Park ),문철 ( Cheol Moon ),엄용빈 ( Yong Bin Eom ),김사현 ( Sa Hyun Kim ),김종배 ( Jong Bae Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2016 한국미생물·생명공학회지 Vol.44 No.2

헬리코박터 파이로리균은 인간의 위에 감염하여 위염, 위궤양, 심지어 위암을 포함한 다양한 위장질환의 발생시키는 원인으로 알려져 있다. 이러한 헬리코박터균의 제균을 위해 항생제 치료법이 이용되고 있지만 이러한 항생제들에 대한 헬리코박터균의 내성증가가 전세계적인 문제로 대두되고 있다. 보고들에 따르면, 천연물질인 plumbagin은 항균 및 항암 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 헬리코박터 표준균주(ATCC 49503)에 plumbagin을 처리한 후 항균효과를 확인하였으며, 세균의 성장 및 병원성과 관련된 다양한 물질들의 발현에 미치는 영향을 immunoblotting 및 RT-PCR 방법을 이용하여 조사하였다. plumbagin의 헬리코박터균 억제효과를 확인하기 위해 한천희석법과 액체배지희석법을 이용해 최소억제농도를 도출하였다. 위와 같은 Plumbagin에 의한 헬리코박터균의 억제기전을 이해하기 위하여 헬리코박터균에 plumbagin을 처리한 후 세균의 증식과 관련된 물질들을 대상으로 RT-PCR을 수행한 결과 RNA polymerase subunit α (rpoA)의 mRNA 발현이 감소한 것을 확인하였다. 또한, 헬리코박터균에 plumbagin을 처리한 후 주요 병원성인자들의 발현을 조사한 결과 CagA와 VacA 독소들의 mRNA 및 단백질양이 감소한 것을 확인하였으며, 유레아제(ureA)와 부착단백(alpA)의 발현도 plumbagin 처리에 의해 감소한것을 확인하였다. 위와 같은 결과들을 토대로, plumbagin은 본 연구에서 밝힌 기전들을 통해 헬리코박터균의 성장, 감염 및 발병을 억제하는 것으로 사료된다. Helicobacter pylori primarily colonizes the human stomach. Infection by this bacterium is associated with various gastric diseases, including inflammation, peptic ulcer, and gastric cancer. Although there are antibiotic regimens for the eradication of H. pylori, the resistance of this species against antibiotics has been continuously increasing. The natural compound plumbagin has been reported as an antimicrobial and anticancer molecule. In this study, we analyzed the inhibitory effect of plumbagin on H. pylori strain ATCC 49503 as well as the expression of various molecules associated with H. pylori growth or virulence by immunoblotting and reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses. We demonstrated the minimal inhibitory concentration of plumbagin on H. pylori through the agar dilution and broth dilution methods. Furthermore, we investigated the effect of plumbagin treatment on the expression of the RNA polymerase subunits and various virulence factors of H. pylori. Plumbagin treatment decreased the expression of RNA polymerase subunit alpha (rpoA), which is closely associated with bacterial survival. Moreover, the mRNA and protein levels of the major CagA and VacA toxins were decreased in plumbagintreated H. pylori cells. Likewise, the expression levels of urease subunit alpha (ureA) and an adhesin (alpA) were decreased by plumbagin treatment. Collectively, these results suggest that plumbagin may inhibit the growth, colonization, and pathogenesis of H. pylori by the mechanism demonstrated in this study.

효과적인 자동 미생물 동정기기용 Card Panel 선택을 위한 Acinetobacter baumannii와 유사 그람 음성 세균에 대한 선별검사법 개발

지병주(Byung-Joo Ji),유성률(Sung Ryul Yu),우현준(Hyun Jun Woo) 한국보건기초의학회 2022 한국보건기초의학회지 Vol.15 No.1

Gram-negative bacteria that have a similar colonial appearance to Acinetobacter baumannii are often difficult to select for antibiotic susceptibility test card for fermentative and non-fermentative bacteria used in Vitek2 automatic microorganism identification devices. As a result of card-mismatching, the economic and time loss occurs continuously. In the current study, it has been found that oxidase positive reaction was negatively changed when A. baumannii suspension was reacted with 1% oxidase reagent and human serum. For that reason, it has been examined whether this reaction could be used as a differentiating test for A. baumannii from other gram-negative strains with similar characteristics of colonies. Pre-treated suspensions with heat, protease inhibitor, and dithiothreitol were showed that the induction of reductive reaction was due to the action of A. baumannii exoenzyme. In order to investigate the clinical applicability of this method, a total of 340 isolates were assayed for the validation of our reagent. The analysis result of kappa coefficient of the automatic microorganism identification devices and our reagent was 0.96, indicating a high agreement between the two methods. The results of this study showed that the screening test using our reagent was able to accurately select A. baumannii compared to the current work type, which relies on the subjective screening of gram-negative bacteria with similar appearance of colonies. The reagent that we invent could be contributed to improving the quality of identification of microorganisms especially for A. baumannii.