• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권2호
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• pp.141-147
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• 2023

Antibiotic resistance has emerged as a global threat to modern healthcare systems and has nullified many commonly used antibiotics. β-Lactam antibiotics are among the most successful and occupy approximately two-thirds of the prescription antibiotic market. They inhibit the synthesis of the peptidoglycan layer in the bacterial cell wall by mimicking the D-Ala-D-Ala in the pentapeptide crosslinking neighboring glycan chains. To date, various β-lactam antibiotics have been developed to increase the spectrum of activity and evade drug resistance. This review emphasizes the three-dimensional structural characteristics of β-lactam antibiotics regarding the overall scaffold, working mechanism, chemical diversity, and hydrolysis mechanism by β-lactamases. The structural insight into various β-lactams will provide an in-depth understanding of the antibacterial efficacy and susceptibility to drug resistance in multidrug-resistant bacteria and help to develop better β-lactam antibiotics and inhibitors.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권5호
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• pp.363-368
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• 1988

반합성 베타 락탐 항생물질의 가수분해 및 합성을 촉매하는 효소인 $\alpha$-acylamino-$\beta$-lactam acylhydrolase(ALAH)의 유전자를 Acetobacfer turbidans로부터 클론화하기 위한 연구를 수행하였다. 우선 순수 분리 정제된 효소에 대한 항혈청 (폴리클론 항체)을 제조한 다음 이를 probe로 하여 면역화학적 방법으로 유전자의 선별을 시도하였다. 이러한 용도로 개발된 운반체인 λ gtll에다 A. turbidans의 유전자 단편들을 삽입하여 genomic library를 제조한 후 이 library에서 유전자를 선별한 결과 두개의 positive clone을 얻을 수 있었다. 그러나. 이 두 clone들은 면역화학적으로 서로 다른 반응을 나타내었는데, 그 중 하나는 효소의 항혈청과는 잘 결합하나 융합되어진 베타 갈락토시다아제에 대한 항체와는 잘 결합하지 못하였고(λ gtll dn1), 또 다른 clone 은 이와 반대의 양상을 보여주었다(λ gtll dn2). 더구나 이들 clone을 여러 제한효소들로 분석해본 결과, 유전자가 삽입된 부분인 Eco RI 부위중 하나가 없어진 것을 알 수 있었다. 따라서 A. turbidans의 효소에 대한 유전자가 λ gtll에 클론화 되었으나 이 유전자와 베타 갈락토시다아제의 유전자(lacZ)간에 염기배열상 동위성이 있은 부위가 존재하여 재조합된 λ gtll 파지의 복제과정에서 삭제되어진 것으로 간주되어진다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제27권1호
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• pp.8-17
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• 2010

It is important to select appropriate antimicrobials for the treatment of infection according to the results of antimicrobial susceptibility tests (ASTs), yet the clinical isolates are sometimes susceptible to antibiotics that are clinically ineffective or this is due to technical error of the ASTs. So, interpretive reading of ASTs is needed and especially for the ${\beta}$-lactams for treating $Enterobacteriacae$. This review describes the interpretive reading of ASTs according to natural antimicrobial resistance and the mechanisms of mechanisms, with giving special attention to the antibiotics phenotypes for $Enterobacteriacae$. Further, as all the diffent tissues have a different antimicrobial concentration for identical antimicrobials, more information is needed on the antimicrobial tissue distribution for the appropriate treatment of infection. (ED note: I hope you send me the paper.)

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제12권1호
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• pp.75-79
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• 1991

A series of compounds, N-(2-substituted-1-carboxy)vinylazetidinones were successfully synthesized in order to test the hypothesis that biological activities of ${\beta}$-lactam antibiotics could be attributed to the smooth flow of electrons after a nucleophilic attack at the carbonyl carbon in the ${\beta}$-lactam ring. After introduction of aminothiazolylacetamido group at 3-position of the azetidinones, their biological activities were evaluated. Their low activities led to the conclusion that the smooth electron flow in ${\beta}$-lactams in not the sufficient source for the biological activities.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제12권3호
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• pp.231-232
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• 1989

Although it has been known that organometallic $\beta$-lactam compounds improve the resistance to $\beta$-lactamases as well as their pharmacological activities, only a few results on organometallic $\beta$-lactam antibiotics were reported. In the course of our extensive study on the development of new cephalosporins, we were interested in organotin compounds since they show some biological activities.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.698-706
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• 2004

$\beta$-Lactam antibiotics such as penicillin G, amoxicillin, and ampicillin were determined by a potentiometric biosensor system which exploited penicillinase immobilized on Immobilon cellulose nitrate membrane and a flat-bottomed pH electrode-as the biological component and transducer. The optimum reaction buffer for maximum sensitivity was found as 2 mM of sodium phosphate buffer (pH 7.2). The detection limit of the biosensor could be extended to 1 $\mu{M}$ of the analytes by increasing the enzyme loading for immobilization to 100 units/$m\ell$. The model samples spiked with each of the standard penicillins were measured for their biosensor responses and HPLC peak area, resulting in the relative responses of 82.1-103.5% and 79.5-106.1% for the biosensor method along with HPLC analysis, respectively. This result showed a good precision of the current biosensor method for screening the penicillin compounds.

• 생명과학회지
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• 제8권6호
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• pp.723-728
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• 1998

$\beta$-lactam계 항생물질에 강한 내성을 가지는 세균 Bacillus subtilis J105는 항생물질 존재 하에서 $\beta$-lactamase를 유도생산하여 내성이 더 강해진다. 배지에 항생물질이 존재하지 않을 때는 내성을 유도하는 $\beta$-lactamase의 생산은 15시간 만에 plateau에 달했다. 그러나 배지 중에 ampicillin(500$\mu\textrm{g}$/$m\ell$)이 존재할 때는 배양 25시간 만에 효소 생산이 plateau에 달하나 항생물질 비존재시와 비교하면 효소 활성은 약 20배인 2,900 units/$m\ell$나 많이 생산하는 것을 알 수 있었다. 또한, ampicillin 처리한 것과 무처리 균주를 여러 $\beta$-lactam계 항생물질에 적용하여 MIC를 비교해 본 결과 ampicillin 처리 균주의 MIC가 2~27배 가량 높은 것을 알 수 있었다. 이것은 본 균주가 ampicillin 처리함으로서 $\beta$-lactamase 생산을 유도하여 내성을 증가시킨 것으로 사료된다. 본 내성균주는 penicillin뿐만 아니라 cephalosporin계 항생물질에 대해서도 $\beta$-lactamase 생산을 유도하는 것을 알았다. 그 중에서도 300$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 cloxacillin이 효소생산유도에 가장 최적 농도였다. 항생물질 첨가 시기를 균의 생육시 기별로 조사한 결과 대수증식기가 가장 효과적인 결론을 얻었다. 이상의 결과로 본 내성균주는 다양한 $\beta$-lactam계 항생물질에 의하여 내성이 강하게 유도되는 특이적인 균주임을 시사한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권1호
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• pp.23-29
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• 1997

7-Aminocephalosporanic acid (7-ACA)로부터 새로운 구조의 ${\beta}-lactam$계 항생물질을 개발하기 위한 목적으로 7- ACA의 $C_3$ 위치에 thio1기를 도입하고 $C_7$위치 aminothiazole기를 결합시킨 신규 화합물 (YH-487)을 제조한 다음 이의 구조 확인과 항균활성, 작용기전, ${\beta}-lactamase$에 대한 안정성, 다른 항생물질과의 병용 효과 등을 검토한 결과 YH-487은 세균에 대한 항균활성과 살균력이 CTX보다 우수한 신규의 제3세대 cephem계 물질이었다. 또한 YH-487의 살균작용 메카니즘은 PBP-lA, PBP-1B와 PBP-3의 친화성에 의한 세균의 세포벽 합성저해에 의한 것이었다. ${\beta}-lactamase$에 대한 안정성은 E. coli가 생성하는 TEM-1 type Pcase에는 cefotiam 또는 cefotaxime과 동등한 수준이었으나 Stahylococcus aureus가 생성하는 Pcase와 Pseudomonas aeruginosa가 생성하는 CSase와 Proteus vulgaris 생성의 Cxase에는 cefotiam 또는 cefotaxime 보다 높은 안정성을 나타내어 ${\beta}-lactamase$에 대해 매우 안정한 약물임을 나타내었다. 한편 다른 항생물질과의 병용효과 실험결과는 gentamicin, tobramycin 그리고 amikacin과 병용시 녹농균에 대하여 상승효과가 인정되었고 Enterobacter cloacae에 대하여는 amikacin과 병용시 상승작용이 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제10권1호
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• pp.33-34
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• 1989

Pig Liver Esterase (PLE) which has been known to cleave a broad range of diesters to prepare stereoselective enantiomers is applied to hydrolysis of ${\beta}-lactam$ esters imparting the corresponding acids in various yields.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제17권1호
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• pp.34-38
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• 1996

2-(Azetidin-2-one-1-yl)-3-phenylpropionic acid and 2-(azetidin-2-thione-1-yl)-3-phenylpropionic acid were designed as potential active site directed inactivators for carboxypeptidase A, but shown to be they are competitive reversible inhibitors for the enzyme. The observation was somewhat surprising, but is not unexpected considering the recent report of Page who questioned the validity of the generally believed notion that $\beta-lactam$ ring is highly unstable.