울산지역 수자원 관련 이슈 - 반구대 암각화 보존과 울산권 맑은 물 확보

윤영배,Yun, Yeong-Bae 한국수자원학회 2019 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.52 No.10

울산지역 수자원 관련 이슈 소개 - 물순환 선도도시 사업

윤영배,Yun, Yeong-Bae 한국수자원학회 2020 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.53 No.4

중간크기 탄소사슬의 지방산으로 이루어진 인지질에 의한 tolaasin의 용혈활성 촉진

윤영배 ( Yeong-bae Yun ),김민희 ( Min-hee Kim ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국응용생명화학회 2016 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.59 No.3

Tolaasin은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되어 pore를 형성 하는 펩티드 독소이며, 인공재배 버섯의 막 구조를 파괴하여 갈 반병을 일으킨다. Tolaasin이 막에서 pore를 형성하는 기작이나 특성은 자세히 알려지지 않았으나, 인공 지질이중막에서 tolaasin 에 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 이루어 진 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 이루 어진 phosphatidylethanolamine들을 적혈구와 tolaasin 펩티드가 포함된 반응용액에 가했을 때, DDPE만이 tolaasin에 의한 용혈 활성을 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 구 성된 인지질이 tolaasin pore를 막 구조에서 안정화시킴으로써 활성을 증가시키며, 이것은 적혈구 막에서 tolaasin pore의 길이 가 막의 두께보다 조금 짧을 것이라는 사실을 제안한다. 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 dosedependent 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.

다양한 Pseudomonas tolaasii 균주에 의해 분비되는 펩티드 독소의 분석

윤영배 ( Yeong-bae Yun ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2020 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.63 No.4

Pseudomonas tolaasii는 인공재배 버섯에 갈반병을 일으키는 병원 세균이다. 이전 연구에서, 갈반병이 발생한 버섯 조직에서 다양한 P. tolaasii 균주를 분리하였으며, 그들은 16S rRNA 유전자 분석을 통하여 Ptα와 Ptβ, Ptγ 소그룹으로 세분류되었다. Tolaasin 및 이의 유사 펩티드 분비를 조사하기 위하여, Pt 그룹 균주들의 배양추출액을 gel permeation chromatography로 분석하였다. Ptα 소그룹 균주들의 배양추출액은 두 개의 chromatographic band인 band A와 B로 이루어졌다. 반면, Ptβ와 Ptγ 소그룹 균주들의 배양추출액은 주로 band A 성분만을 가졌으며, band B는 약하게 나타났다. 배양액 중 독성 펩티드들을 MALDI-TOF 질량분석기를 이용하여 분석하였다. Ptα 소그룹 균주들에서 band A와 B의 펩티드 조성은 tolaasin I(1987 Da)과 tolaasin II (1943 Da), 1,973 Da과 2,005 Da인 두 개의 유사 펩티드를 포함하여 동일하였다. Ptβ와 Ptγ 소그룹 균주들은 분자량 1,100-1,200 Da의 많은 성분들을 분비하였으나, 이들은 tolaasin 유사 펩티드를 포함하지 않았다. 이러한 결과는 Ptα 소그룹 균주들만이 tolaasin 및 유사 펩티드 독소를 분비하며, Ptβ와 Ptγ 소그룹 균주들은 갈반병을 일으키는 다른 병원 특성을 가짐을 보여준다. Pseudomonas tolaasii is a pathogen causing brown blotch disease in cultivated mushrooms. In previous study, various strains of P. tolaasii were isolated from the mushrooms with disease symptoms and they were further divided into Ptα, Ptβ, and Ptγ subtypes according to the 16S rRNA gene analysis. To investigate the secretion of peptide toxins, tolaasin and its analog peptides, culture extracts of Pt group strains were analyzed by gel permeation chromatography. Those of Ptα subtype strains contained two chromatographic peaks, band A and B. Meanwhile, those of Ptβ and Ptγ subtype strains contained mainly band A component and a little of band B. Molecular weights of toxic peptides of culture extracts were measured by MALDI-TOF mass spectrometry. In Ptα subtype strains, the peptide compositions of band A and B were same including tolaasin I (1,987 Da), tolaasin II (1,943 Da), and its two analog peptides, 1,973 Da and 2,005 Da. The strains of Ptβ and Ptγ subtype secreted many components of MW 1,100-1,200 Da, but they did not synthesize any tolaasin-like peptides. These results suggest that the only Ptα subtype strains secrete tolaasin and its analog peptide toxins and the strains of Ptβ and Ptγ subtypes have different pathogenic characters causing brown blotch disease.

환원 조건에서 톨라신 저해 물질 활성의 안정성 증가

윤영배 ( Yeong-bae Yun ),김민희 ( Min-hee Kim ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2017 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.60 No.4

톨라신은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되는 펩티드 독소이며, 인공재배 버섯에 갈반병을 일으킨다. 톨라신 펩티드는 막에 pore를 형성하고, 세포막 구조를 파괴한다. 톨라신의 분자 작용은 톨라신 분자들의 응집, 세포막 결합, 세포막에서의 pore 형성으로 이루어져 있다. 따라서, 이 작용의 억제는 갈반병을 억제할 수 있다. 식품첨가물로부터 몇몇의 톨라신 저해제(tolaasin inhibitory factors, TIF)를 얻었다. TIF는 버섯에 감염된 병원균에 의한 갈반 형성을 억제할 수 있었다. 본 연구에서는 TIF를 다양한 조건에서 보관하였으며, 톨라신에 의한 세포 독성의 저해에 대해 이들의 활성을 조사하였다. TIF는 불포화탄소 화합물이기 때문에 대기 노출과 빛 조사에 민감하다. 혐기적 조건에서 TIF는 3개월동안 안정하였고, 효과는 10% 정도 감소하였다. 그러나 빛과 공기와 접촉한 조건에서는 2주동안 90% 가까이 TIF 활성이 억제되었다. 5, 25, 45 ℃의 저장온도에서는 어떠한 차이도 보이지 않았기 때문에 온도는 TIF의 안정성에 유의적인 영향을 끼치지 않았다. 따라서, TIF 화합물의 안정적인 저장을 위해서는 용기는 밀폐되고, 빛은 차단되어야 한다. Tolaasin, peptide toxin produced by Pseudomonas tolaasii, causes a brown blotch disease on the cultivated mushrooms. Tolaasin peptides form membrane pores and disrupt cellular membrane structure. Molecular actions of tolaasin consist of the aggregation of peptide molecules, binding to the cell membrane, and formation of membrane pores. Therefore, the inhibitions of any of these actions are able to suppress the blotch disease. We have isolated and identified several tolaasin inhibitors (named tolaasin inhibitory factors, TIF) from food additives. TIFs were able to suppress the blotch-formation by the pathogen inoculated to the mushrooms. In this study, TIFs were incubated under various conditions and their activities for the inhibition of tolaasininduced hemolytic activity were investigated. Since TIFs are unsaturated carbon compounds, they were sensitive to the air exposure and light irradiation. In the anaerobic conditions, TIFs were stable and their activities were decreased by 10% for three months. However, near 90% of TIF activity was suppressed by two weeks in the presence of air and sun light. Temperature did not show any significant effects on the activity of TIF, since storages at 5, 25, 45 ℃ did not show any difference. Therefore, for the stable storage of TIF compounds, container should be designed to be dark and air-tight.

Bacillus sp. PCE3 균주에 의한 질산이온 흡수 특성

윤영배 ( Yeong Bae Yun ),박수진 ( Soo Jin Park ),한민우 ( Min Woo Han ),김영기 ( Young Kee Kim ) 한국응용생명화학회 2013 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.56 No.4

Nitrate is one of the major nutrients in plants, and nitrate fertilizer often overused for the high yields of crops. Nitrate deposit in soil became one of the major reasons causing salt stress. Specially, salt stress is a serious problem in the soils of plastic film or glass houses. In this study, six microorganisms have been isolated from the wet soils near the disposals of livestock farms and their nitrate uptake activities were investigated. These bacteria were able to remove nitrate as high as 1,000?3,000 ppm (10?50 mM). The strain PCE3 showed the highest nitrate uptake activity and it removed more than 3,700 ppm. In order to identify these bacteria, genes of 16S rRNA were sequenced and analyzed. Phylogenetic trees were constructed with the neighbor-joining methods. Among these bacteria, strain PCE3 was identified as Bacillus species. When the growth and nitrate uptake activities were measured, both were maximal at 37oC and optimal pH was pH 7?9. Bacillus sp. PCE3 removed nitrate up to 40?60 mM (2,500?3,700 ppm) depending on the nitrate concentration in media. Therefore, Bacillus sp. PCE3 can be a good candidate for the microbial remediation of nitrate-deposited soils in glass and plastic film houses.

톨라신 저해 물질을 이용한 갈반병의 억제

윤영배 ( Yeong-bae Yun ),김민희 ( Min-hee Kim ),한지혜 ( Ji-hye Han ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국응용생명화학회 2017 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.60 No.2

톨라신은 1.9 kDa의 펩티드 독소로서 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되며, 재배중 느타리버섯에 갈반병을 일으킨다. 톨라신은 막에 pore를 형성하여 세포 구조를 파괴하고, 버섯 재배의 생산성을 심하게 감소시킨다. 톨라신에 의한 세포독성의 작용 기작은 완전히 밝혀지지 않았지만, 분자다중화에 의해 세포막에 채널구조 형성으로 이루어진다. 그러므로, 톨라신과 작용하는 식품첨가물 중에 톨라신의 다중화결합을 통한 세포막 pore형성을 저해하는 물질이 있을 것이다. 본 연구에서는, 다양한 물질들이 톨라신의 활성을 저해함을 확인하고, 이들을 톨라신저해물질(TIF)이라 명명하였다. 대부분의 톨라신 저해물질들은 식품가공과정에 쓰이는 유화제였다. 다양한 종류의 저해물질 중에 지방산과 에스터 결합한 polyglycerol과 지방산과 에스터 결합한 sucrose 화합물이 10^-4-10^-5 M 농도범위에서 톨라신의 세포독성을 효과적으로 저해하였다. 이러한 저해물질들은 균상재배하는 느타리버섯에서 갈반병의 발생을 성공적으로 억제하였다. Tolaasin, a 1.9 kDa peptide toxin, is produced by Pseudomonas tolaasii and causes the brown blotch disease of cultivated oyster mushroom. It forms pores on the membrane and thus destroys cellular membrane structure, seriously reducing the productivity of mushroom cultivation. The mechanism of tolaasin-induced cytotoxicity is not known in detail. However, it has been reported to form a pore structure in the cytoplasmic membrane through the molecular multimerization. Therefore, food additives which can interact with tolaasin molecules may inhibit the pore formation by hydrophobic interactions with tolaasin molecules. In this study, various food additive materials have been identified as inhibitors of the tolaasin activity and named tolaasin-inhibitory factors (TIF). Most of TIFs are emulsifying agents for food processing procedures. Among various TIFs, polyglycerol and sucrose esters of fatty acids blocked effectively the cytotoxicity of tolaasins at the concentrations 10^-4-10^-5 M. These TIFs also successfully suppressed the blotch disease development in the shelf cultivation of oyster mushroom.

톨라신류 펩티드 혼합처리에 의한 항진균 활성의 증가

윤영배 ( Yeong-bae Yun ),이형진 ( Hyoung-jin Lee ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2018 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.61 No.1

표고버섯(Lentinus edodes)은 원목이나 톱밥배지를 사용하여 재배한다. 이 배지에 푸른곰팡이(Trichoderma)가 감염되면 표고버섯의 생장을 크게 억제한다. 버섯은 신선식품이기 때문에 푸른 곰팡이를 방제하기 위한 항생제와 화학약품의 사용은 허용되지 않는다. Pseudomonas tolaasii에 의해 분비되는 펩티드 독소인 톨라신과 톨라신 유사체들은 항진균 활성을 가져 푸른곰팡이병 방제에 성공적이었다. 푸른곰팡이 Trichoderma harzianum H1에 톨라신 펩티드를 처리하였을 때 곰팡이의 성장은 효과적으로 억제되었고, 실제 톱밥배지에서 균주 배양액을 푸른곰팡이 균사에 분사하였을 때, 균사 성장은 완벽하게 억제되었다. 특히, P. tolaasii 6264와 HK11 균주의 배양 추출액을 혼합하여 처리하였을 때에 항진균 활성이 크게 증가하였다. 따라서 이러한 균주들과 펩티드 독소들은 푸른곰팡이의 성장을 억제할 수 있고, 표고버섯 재배에서 푸른곰팡이병을 방제하기 위한 좋은 후보가 될 수 있다. Oak mushroom (Lentinus edodes) is cultivated by using oak logs and sawdust medium. Green mold (Trichoderma) infection on these media severely suppresses the growth of oak mushroom. Usages of antibiotics and chemicals are not generally allowed to control of green mold since the mushroom is a fresh food. Tolaasin and its analogues, peptide toxins secreted by Pseudomonas tolaasii, have the antifungal activity and they have been successful to control the green mold disease. When the green mold, Trichoderma harzianum H1, was cultured in the presence of these toxins, the growth of fungus was effectively suppressed. In sawdust media, when the bacterial culture supernatants were sprayed on the aerial hyphae of green molds, the fungal growth was completely suppressed. Particularly, the antifungal activity was greatly increased by the combined culture extracts of P. tolaasii 6264 and HK11 strains. Therefore, these bacterial strains and their peptide toxins were able to suppress the growth of green molds and these can be good candidates to prevent from Trichoderma disease in oak mushroom cultivation.

Zn²⁺와 Ni²⁺에 의한 톨라신 용혈활성 저해효과의 pH 의존성

윤영배 ( Yeong-bae Yun ),최태근 ( Tae-keun Choi ),김영기 ( Young-kee Kim ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2018 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.61 No.3

Pseudomonas tolaasii에 의해 분비되는 톨라신은 펩티드 독소로서, 버섯 자실체 구조와 세포를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 독성은 용혈활성을 측정함으로서 평가하며, 이는 톨라신 분자가 적혈구 막에 pore를 형성하여 세포 구조를 파괴하기 때문이다. 이전 연구에서, Zn²⁺ 뿐만 아니라 Ni²⁺이 톨라신의 세포독성에 억제효과를 가짐을 확인하였다. Ni²⁺은 농도가 증가함에 따라 톨라신에 의한 용혈작용을 저해하였으며, 이의 Ki 값은 1.8 mM이었다. 용혈활성은 10 mM 이상의 농도에서 완전히 저해되었다. Ni²⁺의 효과는 pH에 따라 크게 변하지 않았으나, Zn²⁺의 톨라신 세포독성 억제 효과는 염기성 pH에서 크게 증가하였다. 완충액의 pH를 7에서 9로 증가시키면, 50% 용혈작용이 일어나는 시간인 T50은 1 mM Ni²⁺에 의해 조금 증가하였으나 100 μM Zn²⁺에서는 크게 증가하였다. Zn²⁺와 Ni²⁺을 반응용액에 동시에 처리하였을 때, 두 양이온의 상승효과는 모든 pH에서 나타났다. 서로 다른 pH 의존성을 보이는 두 금속이온의 분자적 설명은 톨라신의 pore 형성과 세포 독성에 관한 기작의 이해에 기여할 것이다. Tolaasin secreted by Pseudomonas tolaasii is a peptide toxin and causes brown blotch disease on the cultivated mushrooms by collapsing cellular and fruiting body structure. Toxicity of tolaasin was evaluated by measuring hemolytic activity because tolaasin molecules form membrane pores on the red blood cells and destroy cell membrane structure. In the previous studies, we found that tolaasin cytotoxicity was suppressed by Zn²⁺ and Ni²⁺. Ni²⁺ inhibited the tolaasin-induced hemolysis in a dose-dependent manner and its Ki value was 1.8 mM. The hemolytic activity was completely inhibited at the concentration higher than 10 mM. The inhibitory effect of Zn²⁺ on tolaasininduced hemolysis was increased in alkaline pH, while that of Ni2+was not much dependent on pH. When the pH of buffer solution was increased from pH 7 to pH 9, the time for 50% hemolysis (T50) was increased greatly by 100 μM Zn²⁺; however, it was slightly increased by 1 mM Ni²⁺ at all pH values. When the synergistic effect of Zn²⁺ and Ni²⁺ on tolaasin-induced hemolysis was measured, it was not dependent on the pH of buffer solution. Molecular elucidation of the difference in pH-dependence of these two metal ions may contribute to understand the mechanism of tolaasin pore formation and cytotoxicity.

SDL 개발환경을 이용한 IMT-2000 무선 프로토콜의 호스트 시뮬레이터 설계 및 구현

송평중,노철우,노문환,윤영배,이종필,Song, Pyeong-Jung,No, Cheol-U,No, Mun-Hwan,Yun, Yeong-Bae,Lee, Jong-Pil 한국정보처리학회 2001 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.8 No.2

공안된 통신 언어인 SDL을 이용하여 시스템을 설계하고, SDL 개발 도구인 SDT를 이용하여 실행 가능한 소프트웨어를 개발하고 실제 타겟 시스템과 동일한 환경에서 개발된 기증을 검증하는 개발 순기를 모두 수용하는 시뮬레이터의 개발이 대규모의 복잡한 통신 프로토콜에서는 필요하다. 본 논문에서는 IMT-2000 무선 프로토콜의 한 엔티티인 계층 2의 무선 링크제어 프로토콜 엔티티 RLC-AM(Acknowledged mode)의 개발 및 검증을 위하여, RLC-AM을 설계 및 구현한 후 이의 실행화일을 호스트 상에서 수행시킬 수 있는 호스트 시뮬레이터를 개발하였다. 호스트 컴퓨터상에서 SDT 개발환경, 컴파일 환경 및 운영체제 환경을 연동하여 개발된 호스트 시뮬레이터는 대상 프로토콜 엔티티를 MAC등 타 엔티티로 바꾸어서도 같은 방식으로 수행할 수 있다.