โครงการ 

  การนำองค์ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของกลุ่มวิจัย
  มาใช้ศึกษารายละเอียดและภาพรวมของผลกระทบต่อ Stress Responses
  ในแบคทีเรียก่อโรคพืช Xanthomonas

หัวหน้าโครงการ    

  ศ.ดร.ศกรณ์  มงคลสุข

สังกัด     

  สถาบันวิจัยจุฬาภรณ์

ระยะเวลาโครงการ

  5 ปี  ตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 2545  ถึงเดือนมิถุนายน 2550

สถานภาพโครงการ

  ปิดโครงการโดยสมบูรณ์

บทคัดย่อ

             คณะผู้วิจัยได้ทำการศึกษาการตอบสนองต่อออร์แกนิด  ไฮโดรเปอร็อกไซด์  สารเปอร็อกไซด์  ซุปเปอรอกไซด์และโลหะหนัก ในแบคทีเรียก่อโรคหลายชนิด  ได้แก่  Agrobacterium  tumefaciens,  Xamthomonas  campestris, และ Pseudomonas aeruginosa โดยได้ทำการแยกและศึกษายีนที่ทำหน้าที่เป็นตัว sensor และตัวควบคุมการ transcription เช่น ohrR, oxyR และ soxR ทั้งการทำงานภายใต้สถาวะปกติ และภายใต้สภาวะ stresses นอกจากนี้ คณะผู้วิจัยยังได้ ทำการศึกษาเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการทำลายพิษจากสารเปอร็อกไซด์ เช่น catalase-peroxidase, monofunctional catalase, organic hydroperoxide thiol peroxidase (Ohr), glutathione peroxidase, glutathione reductase, alkyl hydroperoxide reducatase methionine sulfoxide reductase, peroxiredoxin, ferroxiredoxin และ superoxide dismutase ว่ามีบทบาทและหน้าที่อย่างไร จากผลการศึกษาทำให้สามารถทราบ และเข้าใจหน้าที่ และบทบาทของยีนต่างๆ ในแบคทีเรียเหล่านี้ในการตอบสนองต่อoxidative stresses และโลหะหนัก ซึ่งความรู้เหล่านี้ สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาหาเป้าหมายใหม่ของยาที่ใช้รักษาโรคจากแบคทีเรียเหล่านี้ได้ใน

ABSTRACT

             Organic hydroperoxide, peroxide, superoxide, and heavy metal stress responses in soil and pathogenic bacteria such as Agrobacterium tumefaciens, Xamthomonas campestris,and Pseudomonas aeruginosa are investigated. Several global sensor and transcriptional regulators including ohrR, oxyR and soxR have been isolated and molecularly characterized. Their physiological functions under normal growth as well as under stresses are investigated. The proteins and enzymes involved in peroxide scarvenger i.e. catalase-peroxidase, monofunctional catalase, organic hydroperoxide thiol peroxidase (Ohr), glutathione peroxidase, glutathione reductase, alkyl hydroperoxide reducatase, methionine sulfoxide reductase, peroxiredoxin, ferroxiredoxin and superoxide dismutase are functionally studied. Taken together, the results give new insights into the understanding of bacterial oxidative and heavy metal stress responses. The research provides new knowledges that could be applied to find out novel drug targets in the future.

 

ผลการดำเนินงาน

  1. ผลงานตีพิมพ์ในวารสารระดับนานาชาติ                 29      เรื่อง
  2. เสนอผลงานในการประชุมระดับนานาชาติ              47      เรื่อง
  3. เสนอผลงานในการประชุมระดับชาติ                     15      เรื่อง
  4. คณะผู้วิจัยได้รับรางวัลในระดับนานาชาติ                 2      รางวัล
  5. คณะผู้วิจัยได้รับรางวัลในระดับชาติ                        3      รางวัล
  6. ผลิตนักศึกษาระดับหลังปริญญาเอก                       8      คน
  7. ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาเอก                           11      คน
  8. ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาโท                             9       คน

ผลงานตีพิมพ์ในวารสารระดับนานาชาติ

  1. Vatanaviboon, P., Varaluksit, T., Seeanukun, C. and Mongkolsuk, S. 2002. Transaldolase exhibits a protective role against menadione toxicity in Xanthomonas campestris pv. phaseoli. Biochem Biophys Res Commun, 297: 968-973. (Impact factor, 2.946)
  2. Vattanaviboon, P., Whangsuk, W., Panmanee, W., Klomsiri, C., Dharmsthiti, S., and Mongkolsuk, S. 2002. Evaluation of the roles of alkyl hydroperoxide reductase and Ohr play in organic peroxide induced gene expression and protection against organic peroxides in Xanthomonas campestris. Biochem Biophys Res Commun, 299: 177-182. (Impact factor, 2.946)
  3. Vattanaviboon, P., Whangsuk, W. and Mongkolsuk, S. 2003. A suppressor of the menadione hypersensitive phenotype of a Xanthomonas campestris pv. phaseoli oxyR mutant reveals a novel mechanism of toxicity and protective role of alkyl hydroperoxide reductase. J Bacteriol, 185: 1734-1738. (Impact factor2003 = 4.175)
  4. Nakjarung, K., Mongkolsuk, S. and Vattanaviboon, P. 2003. The oxyR from Agrobacterium tumefaciens: evaluation of its role in the regulation of catalase and peroxide responses. Biochem Biophys Res Commun, 304: 41-47 (Impact factor2003 = 2.836)
  5. Banjerdkij, P., Vattanaviboon, P., and Mongkolsuk, S. 2003. Cadmium induced adaptive resistance and cross-resistance to zinc in Xanthomonas campestris. Curr Microbiol, 47, 260-262. (Impact factor2003 = 1.125)
  6. Vattanaviboon, P., Eiamphungporn, W. and Mongkolsuk, S. 2003. Atypical adaptive and cross-protective responses against peroxide killing in a bacterial plant pathogen, Agrobacterium tumefaciens. Curr Microbiol. 47, 323-326. (Impact factor2003 = 1.125)
  7. Eiamphungporn, W., Nakjarung, K., Prapagdee, B., Vattanaviboon, P. and Mongkolsuk, S. 2003. Oxidant-inducible resistance to hydrogen peroxide killing in Agrobacterium tumefaciens requires the global peroxide sensor-regulator OxyR and KatA. FEMS Microbiol Lett. 225, 167-172. (Impact factor2003 = 1.932)
  8. Prapagdee, B., Vattanaviboon, P. and Mongkolsuk, S. 2004 The role of a bifunctional catalase-peroxidase KatA in protection of Agrobacterium tumefaciens from menadione toxicity. FEMS Microbiol Lett. 232, 217-223. (Impact factor2003 = 1.932)
  9. Prapagdee, B., W. Eiamphungporn, P. Saenkham, S. Mongkolsuk, and P. Vattanaviboon. 2004. Analysis of growth phase regulated KatA and CatE and their physiological roles in determining hydrogen peroxide resistance in Agrobacterium tumefaciens. FEMS Microbiol Lett 237:219-226. (Impact factor2003 = 1.932)
  10. Loprasert, S., Whangsuk, W., Sallabhan, R. and Mongkolsuk, S. Glutathione reductase of Xanthomonas campestris: a unique enzyme and its physiological role. In: Verstraete, W. (ed), European Symposium on Environmental Biotechnology (ESEB2004), Leiden, A. A. Balkema Publishers, pp. 761 764.
  11. Sukchawalit, R., B. Prapagdee, N. Charoenlap, P. Vattanaviboon, and S. Mongkolsuk. 2005. Protection of Xanthomonas against arsenic toxicity involves the peroxide-sensing transcription regulator OxyR. Res Microbiol 156:30-34. (Impact factor2003 = 2.257)
  12. Chauvatcharin, N., S. Atichartpongkul, S. Utamapongchai, W. Whangsuk, P. Vattanaviboon, and S. Mongkolsuk. 2005. Genetic and physiological analysis of the major OxyR-regulated katA from Xanthomonas campestris pv. phaseoli. Microbiology 151:597-605. (Impact factor2003 = 3.044)
  13. Banjerdkij, P., Vattanaviboon, P*., and Mongkolsuk, S*. 2005. Exposure to cadmium elevates expression of genes in the OxyR and OhrR regulons and induces cross-resistance to peroxide killing treatment in Xanthomonas campestris. Appl Environ Microbiol. 71: 1843-1849. (Impact factor2003 = 3.82)
  14. Klomsiri, C., Panmanee, W., Dharmsthiti, S., Vattanaviboon, P., and Mongkolsuk, S*. 2005. Novel roles of ohrR-ohr in Xanthomonas sensing, metabolism and physiological adaptive response to lipid hydroperoxide. J Bacteriol. 187: 3277-3281. (Impact factor2003 = 4.175)
  15. Charoenlap, N., Chauvatcharin, N., Eiamphungporn, W., Utamapongchai, S., Vattanaviboon, P*., and Mongkolsuk, S*. 2005. OxyR mediated compensatory expression between ahpC and katA and the significance of ahpC in protection from hydrogen peroxide in Xanthomonas campestris. FEMS Microbiol Lett. 249:73-78 (Impact factor2005 = 2.057)
  16. Vattanaviboon, P., Seeanukul, C., Utamapongchai, S., Whangsuk, W., and Mongkolsuk, S. Important physiological role of methionine sulfoxide reductase in the oxidative stress response of Xanthomonas campestris pv. phaseoli. J. Bacteriol. 187:5831-5836. (Impact factor2003 = 4.175)
  17. Thotsaporn, K., J. Sucharitakul, J. Wongratana, C. Suadee, and P. Chaiyen. 2004. Cloning and expression of p-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase from Acinetobacter baumannii: evidence of the divergence of enzymes in the class of two-protein component aromatic hydroxylases. Biochim Biophys Acta 1680:60-66. (Impact factor2003 = 2.137)
  18. Loprasert, S., W. Whangsuk, R. Sallabhan, and S. Mongkolsuk. 2005. The unique glutathione reductase from Xanthomonas campestris: Gene expression and enzyme characterization. Biochem Biophys Res Commun 331:1324-1330. (Impact factor2003 = 2.946)
  19. Mongkolsuk, S., J. M. Dubbs, and P. Vattanaviboon. 2005. Chemical modulation of physiological adaptation and cross-protective responses against oxidative stress in soil bacterium and phytopathogen, Xanthomonas. J Ind Microbiol Biotechnol:1-5. (Impact factor2004 = 1.267)
  20. Whangsuk, W., and S. Mongkolsuk. 2006. Analysis of mutations that alter H2O2 sensing and transcription regulation properties of a global peroxide regulator OxyR in Xanthomonas campestris pv. phaseoli. FEMS Microbiol Lett 257:214-220. (Impact factor2005 = 2.057)
  21. Panmanee, W., P. Vattanaviboon, L. B. Poole, and S. Mongkolsuk. 2006. Novel organic hydroperoxide-sensing and responding mechanisms for OhrR, a major bacterial sensor and
  22. regulator of organic hydroperoxide stress. J Bacteriol 188:1389-1395. (Impact factor2004= 4.146)
  23. Chuchue, T., W. Tanboon, B. Prapagdee, J. M. Dubbs, P. Vattanaviboon, and S. Mongkolsuk. 2006. ohrR and ohr are the primary sensor/regulator and protective genes against organic hydroperoxide stress in Agrobacterium tumefaciens. J Bacteriol 188:842-851. (Impact factor2004 = 4.146)
  24. Eiamphungporn, W., N. Charoenlap, P. Vattanaviboon, and S. Mongkolsuk. 2006. Agrobacterium tumefaciens soxR is involved in superoxide stress protection and also directly regulates superoxide-inducible expression of itself and a target gene. J Bacteriol 188:8669-8673. (Impact factor2004= 4.146)
  25. Hrimpeng, K., B. Prapagdee, P. Banjerdkij, P. Vattanaviboon, J. M. Dubbs, and S. Mongkolsuk. 2006. Challenging Xanthomonas campestris with low levels of arsenic mediates cross-protection against oxidant killing. FEMS Microbiol Lett 262:121-127. (Impact factor2005= 2.057)
  26. Sucharitakul, J., P. Chaiyen, B. Entsch, and D. P. Ballou. 2006. Kinetic mechanisms of the oxygenase from a two-component enzyme, p-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase from Acinetobacter baumannii. J Biol Chem 281:17044-17053. (Impact factor2004 = 6.355)
  27. Kitphati, W., P. Ngok-Ngam, S. Suwanmaneerat, R. Sukchawalit, and S. Mongkolsuk. 2007. The Agrobacterium tumefaciens fur has important physiological roles in iron and manganese homeostasis, oxidative stress response and full virulence. Appl Environ Microbiol. 73: 4760-4768 (Impact factor2004 = 3.818)
  28. Vattanaviboon, P., W. Tanboon, and S. Mongkolsuk. 2007. Physiological and expression analyses of Agrobacterium tumefaciens trxA encoding thioredoxin. J Bacteriol. 189 (17): 6477–6481. (Impact factor2004= 4.146)
  29. Saenkham, P., W. Eiamphungporn, S. Farrand, P. Vattanaviboon. and S. Mongkolsuk, 2007. Multiple superoxide dismutases in Agrobacterium tumefaciens: functional analysis, gene regulation and their influence on tumoriogenesis. J Bacteriol. 189(24):8807-17.
  30. Newberry K.J., M. Fuangthong, W. Panmanee, S. Mongkolsuk, and RC Brennan. 2007. Structural mechanism of organic hydroperoxide induction of the transcription repressor OhrR.Mol Cell. 28(4):652-64.

รางวัลระดับนานาชาติ

  1. ศ. ศกรณ์ มงคลสุข รางวัล Nature Publishing Group Awards for 2006 Gordon Research Conferences
  1. ผศ.ดร.พิมพ์ใจ ใจเย็น รางวัล L'OREAL-UNESCO Fellowhship for Women in Science ประจำปี พ.ศ. 2546

 

รางวัลระดับชาติ

  1. ผศ.ดร.พิมพ์ใจ ใจเย็น รางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น ประจำปี พ.ศ.2548 มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์
  1. ดร. จิรันดร ยูวะนิยม รางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น ประจำปี พ.ศ.2548 มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์

รางวัลมหาวิทยาลัยมหิดล ประจำปีการศึกษา 2547 สาขาการวิจัย

โครงการทุนส่งเสริมกลุ่มนักวิจัยอาชีพ

เมนูหลัก