Rhizobium meliloti에서 Agrobacterium tumefaciens virulence 유전자의 발현

음진성 목원대학교 자연과학연구소 2002 自然科學 硏究論文集 Vol.11 No.1

식물 병원성 세균인 Agrobacterium tumefaciens는 상처 난 식물세포에서 분비되는 phenolic compounds에 반응하여 Tumor-inducing(Ti) 플라스미드에 존재하는 virulence(vir) 유전자들을 발현시킨다. 본 연구에서는 vir 유전자들의 조절 기작과 숙주 식물의 특이성에 대한 연구의 일환으로 A.tumefaciens의 vir유전자들을 다른 세균인 Rhizobium meliloti에서 형질전환, 발현시켰다. A.tumefaciens에서 virA 와 virG로 구성된 two-component regulatory system은 다른 vir 유전자들의 전사 기작에 필요한 유전자이지만, R.meliloti에서 virA 와 virG 만으로는 다른 vir 유전자들을 발현시키지 못하였다. 그러나 A.tumefaciens에서 RNA polymerase의 alpha subunit를 encoding시키는 rpoA유전자가 같이 존재하는 경우에는 virB promotor : : lacZ fusion유전자의 발현이 크게 증가되었다. 따라서 A.tumefaciens에 존재하는 rpoA유전자는 활성화된 virG 유전자가 공존하는 R.meliloti에서 다른 vir 유전자들의 발현에 필요한 유전자임을 알 수 있었다. The plant pathogen Agrobacterium tumefaciens expresses the Ti plasmid virulence genes in response to phenolic compounds that are produced by wounded plant cells. To study for host plant specificity and regulatory mechanism of virulence genes, virulence genes from A. tumefaciens were cloned, transformed and expressed within Rhizobium meliloti as a heterologous system. The two-component regulatory system, composed of virA and virG, is indispensable for transcription of virulence genes in A.tumefaciens. However, virA and virG are insufficient to activate transcription from virulence gene promoters within R.meliloti, indicating a requirement for additional A.tumefaciens genes. In search for these additional genes, we have identified the rpoA gene, encoding the alpha subunit of RNA polymarase (RNAP), which confers significant expression of a virB promotor :: lacZ fusion in R. meliloti in the presence of an active transcriptional regulator virG gene. We researched rpoA gene encoding the alpha subunit of RNA polymerase is required for expression of a virB:: lacZ fusion in R. meliloti containing a constitutively active virG gene.

Agrobacterium tumefaciens와 Tumor-inducing 플라스미드에 의한 virulence 유전자의 발현

음진성,Eum, Jin-Seong 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.4

본 연구에서는 vir유전자의 발현에 있어서 페놀화합물, Ti 플라스미드들의 종류(cctopine, nopaline), A. tumefaciens 들의 영향에 대해서 조사하였다. 9종류의 페놀화합물들을 3종류의 A. tumefaciens들과 3종류의 Ti 플라스미드들을 대상으로 조사하였다. Nopaline Ti 플라스미드를 포함하는 A. tumefaciens MW107에 존재하는 vir유전자는 4-hydroxyacetophenone, phenol, catechol, resorcinol, acetosyringone과 vanillin등 6종류의 페놀화합물들에 의해서 상대적으로 높게 발현되었다. Octopine Ti 플라스미드들을 포함하는 A. tumefaciens MW105와 MW108의 vir유전자들은 acetosyringone에서만 발현되었다. 따라서 vir유전자의 발현을 유도시키는 요인들은 Ti 플라스미드 종류, A. tumefaciens와 페놀화합물들의 종류에 따라서 서로 다르다는 결과를 얻었다. We examined the effects of various phenolic compounds, Ti plasmids(octopine, nopaline) and A. tumefaciens on the vir gene expression. Nine phenolic compounds were tested using 3 types of Ti plasmid and 3 strains of A. tumefaciens on the vir gene expression. It was also investigated how the levels of vir gene expression could be related to specific phenolic compounds. Six phenolic compounds as 4-hydroxyacetophenone, phenol, catechol, resorcinol, acetosyringone and vanillin had exhibited a strong effect on the vir gene expression of A. tumefaciens MW107 containing nopaline Ti plasmid. The vir genes of A. tumefaciens MW105 and MW108 containing octopine Ti plasmids were remarkably stimulated only by acetosyringone. Thus, it appeared that the vir gene inducing abilities were differed by the kinds of phenolic compounds, A. tumefaciens and Ti plasmids.

Streptococcus mutans ATCC 25175에 대한 황련과 고삼의 항균활성

음진성,Eum, Jin-Seong 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.2

약용식물로부터 충치예방물질을 개발하기 위하여 우리나라에서 전통적으로 널리 사용되어 왔던 25종류의 약용 식물로부터 에탄올 추출물을 분리하였다. 이를 대상으로 충치 원인균인 Streptococcus mutans ATCC 25175에 대한 항균활성을 나타내는 약용식물을 조사하였다. 황련, 고삼, 감초, 박하, 삼백초등이 S. mutans에 대해 항균활성을 나타냈다. 이 중 황련과 고삼의 에탄올 추출물들은 S. mutans에 대해 강한 항균활성을 나타냈다. 이 결과들을 근거로 하여 황련과 고삼의 추출물들은 S. mutans ATCC 25175에 대한 충치 예방물질로서 가능성이 있음을 나타낸다. As part of our screening of anticariogenic agents from medicinal plants, the ethanol extracts of 25 herbs widely used in the fork medicine were tested for the antimicrobial activity against a cariogenic bacterium Streptococcus mutans ATCC 25175. The ethanol extracts of Coptis chinensis, Sophora flavescens, Glycyrrhiza uralensis, Mentha arvensis, and Saururus chinensis showed antimicrobial activities against S. mutans. The extracts of Coptis chinensis and Sophora flavescens among these medicinal plants showed significant antomicrobial activity against S. mutans. These results suggested that the extracts of Coptis chinensis and Sophora flavescens could be the potential source of antimicrobial agent against S. mutans ATCC 25175.

Antimicrobial Activity of Medicinal Plant Extracts against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus

음진성,박영두 대한의생명과학회 2007 Biomedical Science Letters Vol.13 No.3

Influence of Phenolic Compounds on vir Gene Expression in Various Agrobacterium tumefaciens

음진성,박영두,Eum, Jin-Seong,Park, Young-Doo 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회지 Vol.33 No.4

Agrobacterium tumefaciens에 존재하는 Ti 플라스미드의 virulence(vir)유전자들은 상처난 식물세포에서 분비되는 페놀화합물에 의해서 발현이 유도된다. 본 연구에서는 3종류의 A. tumefaciens들을 대상으로 8종의 페놀화합물들 중에서 vir유전자의 발현에 영향을 미치는 페놀 화합물들의 종류와 이들 균주에서 발현되는 vir유전자의 활성을 조사하였다. A. tumefaciens MW102에 존재하는 vir유전자는 4-hydroxyacetophenone, phenol, catechol, resorcinol과 vanillin등 5종류의 페놀화합물들에 의해서 높게 발현된 반면, 다른 A. tumefaciens Mw105와 Mw108의 vir유전자들은 이들 페놀화합물들에 의해서 매우 낮게 발현되거나 또는 발현되지 않았다. 또한 A. tumefaciens Mw102는 A. tumefaciens Mw105와 Mw108의 vir유전자를 매우 높게 발현시키는 acetosyringene에 의해서는 매우 낮게 발현되었다. 따라서 vir유전자의 발현을 유도시키는 능력은 Ti 플라스미드들의 종류와 페놀화합물들의 종류에 따라서 서로 다르다는 결과를 얻었다. 결과적으로 vir유전자 유도능력의 차이는 vir A 유전자에서 발현되는 sensor단백질의 차이 때문일 것으로 사료된다. The virulence(vir) genes in Ti plasmid at Agrobacterium tumefaciens are expressed by a phenolic compound synthesized at plant wound site. The vir genes inducing abilities of 8 phenolic compounds were tested using three wild type strains of A. tumefaciens. It was also investigated how the levels of vir gene expression among the strains tested could be related to the kinds of specific phenolic compounds. Five phenolic compounds like as 4-hydroxyacetophenone, phenol, catechol, resorcinol, and vanillin had exhibited a strong effect on the vir gene expression of A. tumefaciens MW102 whereas they did not be either non-functional or weakly inducible to the vir gene expression of other strains i.e. A. tumefaciens MW105 and MW108. Furthermore, the vir gene of A. tumefaciens MW102 was lowly expressed by acetosyringone that exposed an strong effect on the vir gene induction of other two strains. Thus, it appeared that the vir gene inducing abilities were differed by the kinds of phenolic compounds and Ti plasmids. In conclusion, we suppose that a change in vir gene inducing ability could be resulted from a difference of sensor protein expressed by vir A gene.

식물종양유도 플라스미드의 분리 및 동정

음진성,김계현,심웅섭 한국미생물학회 1986 미생물학회지 Vol.24 No.1

Tumor-inducing (Ti) plasmid which may be used in genetic engineering of higher plants, was isolated from Agrobacterium tumefaciens in Korea. Among the 7 strains of A. tumefaciens isolated from various regions in Korea, KU12, KU13, KU14, and KU49 strains were confirmed to contain plasmid. The isolated Ti plasmids were digested with 4 kinds of restriction enzymes, respectively. According to the result of the cleavage patterns, we confirmed that these plasmids in the KU12, KU13, KU14 and KU49 strains are different.

한국산 Agrobacterium tumefaciens KU12의 특성과 pTiA6에 존재하는 virB, virE 유전자의 활성

음진성 목원대학교 자연과학연구소 1992 自然科學 硏究論文集 Vol.1 No.-

한국산 agrobacterium tumefaciens KU12를 고등식물의 유전공학에 이용할 수 있는 plant vector로 개발하기 위하여 식물체에서의 tumor형성능을 조사하고 acetosyringone에 의한 vir유전자들의 발현여부를 조사하였다. Kalanchoe daigremontiana, Nicotiana tabacum, Tomato등의 쌍자엽식물체에 A. tumefaciens KU12와 A348을 접종한 결과, 3종류의 쌍자엽식물체 모두에서 tumor가 형성되었다. In order to develop plant vector system in genetic engineering of higher plant with Agrobacterium tumefaciens KU12 from Korea, we investigated the tumor formation on plant and the vir genes expression of Ti plasmid by acetosyringone. After A. tumefaciens KU12 and A348 were inoculated in Kalanchoe daigremontiana, Nicotiana tabacum, and Tomato, tumor was induced in 3 species of dicotyledon. To elucidate the regulatory mechanism of virB and virE operon at the molecular level, the activity of virB and virE operon from vir regions(virA, virB, virC, virD, virG, virE) of pTiA6 which have been known to be essential for efficient crown gall tumorigenesis in plants was analyzed. The expression of vir genes in A. tumefaciens pTiA6 was induced by acetosyringone and the β-galactosidase activity of pSM243cd(pVK102+virB::Tn3-HoHo1) and pSM358cd(pVK102+virE::Tn3-HoHo1) with pTiA6 was determined as 438 units and 579 units by β-galactosidase assay. In addition to, pSM358cd was transformed into A. tumefaciens KU12 and acetosyringone known as vir genes inducer was induced. The β-galactosidase activity of pSM358cd with the vir genes of A. tumefaciens KU12 was measured as 248 units by β-galactosidase assay.

Octopine Ti plasmid 에서 virE 유전자 분석

음진성,박영두,정상호 목원대학교 자연과학연구소 1995 自然科學 硏究論文集 Vol.4 No.1

식물의 상처난 부위에 감염하여 crown gall을 형성시키는 Ti plasmid의 via 유전자들 중에서 활성화된 via G 산물에 의한 virE 유전자의 발현조절 기작을 밝히기 위한 연구의 일환으로서 virG 산물이 작용하리라 생각되는 virE 프로모터 부위를 연구하였다. VirE 프로모터를 partial deletion시키고 mutated virE 프로모터가 존재하는 재조합 플라스미드들에 의해서 발현되는 β-galactosidase활성을 Agrobacterium tumefaciens A348에서 측정하여 비교한 후, 정상적인 virE 프로모터와 돌연변이되어 기능을 상실한 virE 프로모토의 DNA 염기서열을 결정하였다. VirE 프로모터의 조절부위는 정상적인 virE 프로모터의 5'-말단으로부터 약 125번째 nucleotide에서 263번째 nucleotide사이에 존재하는 것으로 사료된다. 한편 조절부위내에는 128번째 nucleotide에서 141번째 nucleotide사이에 14개의 불완전한 역반복서열로 된 vir-box가 존재하고 있다. 또한 135번째 nucleotide에서 157번째 nucleotide사이에 23개의 염기들이 역반복서열로 존재하고 있으며, 이 염기들은 vir-box와도 7개의 염기가 중복되어 존재하고 있는 것으로 보아 전사활성에 상당한 영향을 미치는 cis-acting element로서 작용하리하고 사료된다. The regulatory site of vir E operon from vir region which have been known to be essential for efficient crown gall tumorigenesis in plants was determined. Vir E promoter mutated by deletion and β-galactosidase activities of the mutated vir E recombinant plasmids in Agrobacterium tumefaciens A348 were measured. According to the DNA sequencing of the native vir E promoter and the mutated non-functional vir E promoter, the regulatory site of vir E promoter was located between 125th nucleotide and 263th nucleotide from 5'-end of native vir E promoter. There is a region of almost perfect inverted repeat sequence between 135th nucleotide and 157th nucleotide from 5'-end of native vir E promoter. And the vir-box was located between 128th nucleotides and 141th nucleotides. Since the vir-box and the inverted repeat sequence were included in this regulatory site of vir E promoter, it seems that these regions may be play a role in the transcriptional induction which occurs during cocultivation with plant cells.

Agrobacterium tumefaciens A348과 KU12에서 truncated virE 유전자의 클로닝 및 발현

음진성 牧園大學校 1995 論文集 - 牧園大學校 Vol.27 No.-

Truncated virE recombinant plasmids were cloned to investigated the regulatory site of virE operon from Agrobacterium tumefaciens A348. The expression of vir genes was induced by acetosyringone and the activity of truncated virE promoter was determined by β-galactosidase assay. Truncated virE recombinant plasmid, pMW201, was expressed in an 34.8% reduction in β-galactosidase activity compared with the native virE promoter's and resulted in functional recombinant plasmid. On the other hand pMW301 was expressed in an 98.7% reduction in β-galactosidase activity compared with the native virE promoter's and resulted in non-functional recombinant plasmid. The size of deleted nucleotides of pMW201 and pMW301 were found to be about 125 nucleotides and about 250 nucleotides from 5'-end of the native virE promoter. Therefore it was thought that the regulatory site of virE promoter was located between about 125th nucleotide and about 250th nucleotide from 5'-end of the native virE promoter. A. tumefaciens KU12 was transformed to pSM358cd and induced by acetosyringone. The activity of pSM358cd in A. tumefaciens KU12 was measured as 147 units by β-galactosidase assay and resulted in an 51.3% reduction in β-galactosidase activity compared with pSM358cd in A. tumefaciens A348.

Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853에 대한 약용식물 추출물들의 활성

음진성,Eum, Jin-Seong 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.8

Anti-Pseudomonas aeruginosa activities for ethanol extract of 34 medicinal plants widely used in the folk medicine were evaluated to screening of anti-Pseudomonas aeruginosa agents. The ethanol extracts of Gardenia jasminoides, Arctium lappa, Citrus unshiu, and Phellodendron amurense showed antimicrobial activities against P. aeruginosa ATCC 27853. The ethanol extracts of Gardenia jasminoides among these medicinal plants showed significant antimicrobial activity against P. aeruginosa. Therefore, we expect that these medicinal plants will be useful for nature antimicrobial agent against P. aeruginosa in future. Pseudomonas aeruginosa에 대한 항균물질을 찾기 위하여 한의학에서 전통적으로 사용되어 오던 34종류 약용식물로부터 에탄올 추출물들을 분리하여 항균활성을 조사하였다. Gardenia jasminoides, Arctium lappa, Citrus unshiu 및 Phellodendron amurense 등의 에탄올 추출물들이 P. aeruginosa ATCC 27853에 대해서 항균활성을 나타냈다. 이들 중 Gardenia jasminoides의 에탄올 추출물은 P. aeruginosa에 대해 강한 항균활성을 나타냈다. 앞으로 이들 약용식물들의 추출물들이 P. aeruginosa에 대한 천연항균물질로서 사용될 수 있을 것으로 기대된다.