• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권11호
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• pp.1529-1535
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• 2013

Tuberculosis is a worldwide epidemic disease caused by Mycobacterium tuberculosis, with an estimated one-third of the human population currently affected. Treatment of this disease with aminoglycoside antibiotics has become less effective owing to antibiotic resistance. Recent determination of the crystal structure of the M. tuberculosis Rv3168 protein suggests a structure similar to that of Enterococcus faecalis APH(3')-IIIa, and that this protein may be an aminoglycoside phosphotransferase. To determine whether Rv3168 confers antibiotic resistance against kanamycin, we performed dose-response antibiotic resistance experiments using kanamycin. Expression of the Rv3168 protein in Escherichia coli conferred antibiotic resistance against $100{\mu}M$ kanamycin, a concentration that effected cell growth arrest in the parental E. coli strain and an E. coli strain expressing the $Rv3168^{D249A}$ mutant, in which the catalytic Asp249 residue was mutated to alanine. Furthermore, we detected phosphotransferase activity of Rv3168 against kanamycin as a substrate. Moreover, docking simulation of kanamycin into the Rv3168 structure suggests that kanamycin fits well into the substrate binding pocket of the protein, and that the phosphorylation-hydroxyl-group of kanamycin was located at a position similar to that in E. faecalis APH(3')-IIIa. On the basis of these results, we suggest that the Rv3168 mediates kanamycin resistance in M. tuberculosis, likely through phosphotransferase targeting of kanamycin.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.239-244
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• 2014

ErmSF는 macrolide 항생물질인 tylosin을 생성하는 Streptomyces fradiae가 보유한 4개의 항생제 내성인자 단백질 중 하나로 23S rRNA의 $A_{2058}$에 dimethylation 시킴으로써 항생제가 부착되는 것을 막음으로써 그 내성을 일으킨다. ErmSF는 다른 Erm 단백질과는 달리 긴 N-terminal end region을 가지고 있어서 그 역할을 알아보기 위해 1-38번째의 아미노산을 제거한 결손변이 단백질을 고안하고 대장균에서 발현하여 그 활성을 in vivo와 in vitro에서 관찰하였다. 결손변이 단백질을 발현하는 대장균은 결손에 의한 활성저하에 기인하여 야생형 단백질을 발현하는 대장균에 비하여 항생제에 대한 내성이 손상된 것을 관찰하였다. 세포 외 in vitro에서의 활성은 야생형 ErmSF에 비하여 약 20%가 손상된 것으로 나타났다. 이렇게 관찰된 활성의 저하는 결손 변이에 의한 활성화 부위에서 일어난 결손에 의한 것이라기 보다는 기질의 부착 또는 생성물의 효소에서의 이탈 과정이 손상되어서 나타나는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제36권1호
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• pp.11-50
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• 2023

As the field of interventional pain management (IPM) grows, the risk of surgical site infections (SSIs) is increasing. SSI is defined as an infection of the incision or organ/space that occurs within one month after operation or three months after implantation. It is also common to find patients with suspected infection in an outpatient clinic. The most frequent IPM procedures are performed in the spine. Even though primary pyogenic spondylodiscitis via hematogenous spread is the most common type among spinal infections, secondary spinal infections from direct inoculation should be monitored after IPM procedures. Various preventive guidelines for SSI have been published. Cefazolin, followed by vancomycin, is the most commonly used surgical antibiotic prophylaxis in IPM. Diagnosis of SSI is confirmed by purulent discharge, isolation of causative organisms, pain/tenderness, swelling, redness, or heat, or diagnosis by a surgeon or attending physician. Inflammatory markers include traditional (C-reactive protein, erythrocyte sedimentation rate, and white blood cell count) and novel (procalcitonin, serum amyloid A, and presepsin) markers. Empirical antibiotic therapy is defined as the initial administration of antibiotics within at least 24 hours prior to the results of blood culture and antibiotic susceptibility testing. Definitive antibiotic therapy is initiated based on the above culture and testing. Combination antibiotic therapy for multidrug-resistant Gram-negative bacteria infections appears to be superior to monotherapy in mortality with the risk of increasing antibiotic resistance rates. The never-ending war between bacterial resistance and new antibiotics is continuing. This article reviews prevention, diagnosis, and treatment of infection in pain medicine.

• 미생물학회지
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• 제42권3호
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• pp.165-171
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• 2006

ERM protein 은 23S rRNA의 $A_{2058}$에 dimethylation시킴으로써 $MLS_B$계 항생제의 부착을 저해하여 항생제의 활성을 억제하는 내생인자 단백질이다. ERM 단백질의 하나인 ErmSF의 N-말단부위(N-termimal end region, NTER)에 존재하는 1-25번째 아미노산을 함유하는 펩타이드의 활성에서의 역할을 알아보기 위해 이률 제거한 변이 단백질을 표현하는 유전자를 클로닝하고 대장균에서 수용성 단백질로 12.65 mg/L culture의 수율로 대량생산하였다. 이렇게 대량생산된 단백질의 활성을 in vivo와 in vitro에서 확인하였다. 그 결과 in vitro에서 야생형(wild type)의 단백질에 비해 15%의 활성이 감소한 것을 확인하였고 이는 제거된 펩타이드가 기질과 상호작용하여 효소의 활성에 영향을 미친다는 것을 시사하고 있다. 이렇게 감소된 효소의 활성은 생체 내(in vivo) 활성에도 적용되어 처음에는 변이 단백질을 함유하는 세포가 항생제의 작용에 의하여 성장억제를 받지만 시간의 경과와 함께 내성을 회복하여 밤샘 배양하였을 경우는 야생형 단백질을 함유한 세포와 동일한 내성 즉 항생제에 의한 성장억제지역(inhibition zone)을 전혀 나타내지 않는 것으로 밝혀졌다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제31권4호
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• pp.371-375
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• 1988

Streptomycetes are attractive microorganisms for their production of various secondary metabolites such as antibiotics. Now, the development of gene manipulation in this microorganisms enables the cloning and analysis of the genes which coding for antibiotic biosynthesis and resistance to the drug. In this article, we reviewed the studies with respect to the mechanisms of self-protection and cloning of the genes cloning for antibiotic biosynthesis, particularly, in microorganisms which produce antibiotic inhibitors of protein synthesis.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2001년도 춘계심포지움 및 학술발표회
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• pp.140-140
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• 2001

Porins are major outer membrane proteins which produce non-specific aqueous channels across the membrane that permit the diffusion into the bacterial cells of hydrophilic compounds including sugars, amino acids, and antibiotics. In some gram-negative organisms, antibiotic resistance can be induced by mutational loss of channel that causes a decrease in outer membrane permeability. (omitted)

• Journal of Korean Biological Nursing Science
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• 제8권1호
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• pp.5-14
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• 2006

Staphyloccus aureus is one of the most important pathogens in clinical settings. It is also one of the leading causes of nosocomial infections and the dissemination of multiple drug-resistant strains, mainly methicillin resistant Staphyloccus aureus, and the recent emergence of a vancomycin resistant MRSA is the concern to hospital worldwide. MRSA strains have acquired multiple resistance to a wide range of antibiotics, including aminoglycosides and macrolides. $\beta$-Lactam resistance of methicillin-resistnat Staphyococcus aureus is determined by the function of penicillin binding protein 2'(PBP2') encoded by the methicillin resistance gene mec A. MRSA strains carry methicillin resistance gene mecA, encoded by a mobile genetic element designated staphylococoal cassette chromosome mec(SCCmec). MRSA clones are defined by the type of SCCmec element and the genotype of the methicilline-susceptible Staphyococcus aureus chromosome in which the SCCmec element is integrated.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권1호
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• pp.60-66
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• 1996

콩 근류균(根瘤菌) B. japonicum의 취락형태(聚落形態)에 따라 항생제반응(抗生劑反應)과 혈청형(血淸型) 및 단백질(蛋白質) 전기영동(電氣泳動) 유형(類型)에 차이가 있을지 여부를 구명(究明)코자 우리나라 남부지방에 분포한 토착근류균(土着根瘤菌)을 대상으로 시험한 결과는 다음과 같았다. 1. 분리(分離)한 B. japonicum 120균주(菌株) 취락형태별(聚落形態別) 분포(分布)는 "Dry"형이 47%, "Wet"형이 41%, "Dry/Wet"형이 12%였다. 2. 항생제(抗生劑) 반응(反應)에 있어서 "Dry"형의 균주(菌株)는 chlorampenicole(200ug/ml)과 kanamycin(20ug/ml)에 대하여. "Wet"형은 erythromycin(100ug/ml)과 nalidixic acid(20ug/ml), spectinomycin sulphate(100ug/ml), streptomycin sulphate(10ug/ml), tetracycline(100ug/ml)에 대하여 각각(各各) 높은 내성(耐性)을 보였다. 3. B. japonicum의 취락형태별(聚落形態別)로는 혈청형(血淸型)의 구분(區分)을 보이지 않았으나, 각 혈청형(血淸型)에 속하는 균주중(菌株中)에는 혈청모균주(血淸母菌株)와 동일한 취락형태(聚落形態)를 가진 것이 많았다. 4. B. japonicum의 혈청학적(血淸學的) 분류결과(分類結果)는 단백질전기영동상(蛋白質電氣泳動上)의 밴드유형과 같았으며 특히, 복잡성(複雜性)에 있어서는 가장 복잡하였던 항생제반응(抗生劑反應) 유형(類型)과 지나치게 단순하였던 취락형태적(聚落形態的) 구분이 중간정도(中間程度)를 나타내어 실용성(實用性)을 보였다. 5. B. japonicum의 취락형태별(聚落形態別) 특성은 항생제반응(抗生劑反應)에서는 특이적(特異的)이었으나 혈청학적(血淸學的) 특성(特性) 및 단백질(蛋白質) 전기영동(電氣泳動) 유형(類型)에서는 다양(多樣)한 경향이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.263-269
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• 2016

Temperate phages have been suggested to carry virulence factors and other lysogenic conversion genes that play important roles in pathogenicity. In this study, phage TEM123 in wild-type Staphylococcus aureus from food sources was analyzed with respect to its morphology, genome sequence, and antibiotic resistance conversion ability. Phage TEM123 from a mitomycin C-induced lysate of S. aureus was isolated from foods. Morphological analysis under a transmission electron microscope revealed that it belonged to the family Siphoviridae. The genome of phage TEM123 consisted of a double-stranded DNA of 43,786 bp with a G+C content of 34.06%. A bioinformatics analysis of the phage genome identified 43 putative open reading frames (ORFs). ORF1 encoded a protein that was nearly identical to the metallo-β-lactamase enzymes that degrade β-lactam antibiotics. After transduction to S. aureus with phage TEM123, the metallo-β-lactamase gene was confirmed in the transductant by PCR and sequencing analyses. In a β-lactam antibiotic susceptibility test, the transductant was more highly resistant to β-lactam antibiotics than S. aureus S133. Phage TEM123 might play a role in the transfer of β-lactam antibiotic resistance determinants in S. aureus. Therefore, we suggest that the prophage of S. aureus with its exotoxin is a risk factor for food safety in the food chain through lateral gene transfer.

• 미생물학회지
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• 제43권3호
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• pp.166-172
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• 2007

ERM 단백질은 23S rRNA의 A2058에 methylation시킴으로써 macrolide-lincosamide- streptogramin B $(MLS_B)$계 항생제의 부착을 저해하여 항생제의 활성을 억제하는 내성 인자 단백질로 monomethylase와 dimethylase로 나누어진다. Dimethylase와 비교되는 monomethylase의 특성을 밝히기 위해 dimethylase (ErmSF)와 monomethylase (TlrD)를 동시에 보유한 Streptomyces fradiae에서 tlrD를 클론하고 대장균에서 최초로 대략생산을 시도하여 $37^{\circ}C$에서 세포내 전체 단백질의 55%를 차지할 정도로 대량생산된 불용성 단백질을 얻어내었다. 그러나 ErmSF와는 달리 낮은 온도에서 대량생산된 단백질이 용해성 단백질로 전환되지 않고 불용성 단백질로 남아있었다. Thioredoxin과 샤페론인 GroESL은 모두 ErmSF의 경우와 마찬가지로 용해성 단백질로의 전환에 도움을 주지 않았다. 이러한 차이점은 천재까지 전혀 밝혀지지 않은 단백질내의 구조적 특성에 의한 monomethylase와 dimethylase의 차이점을 밝힐 수 있다는 가능성을 말해주는 것으로 추정된다. 그러나 ErmSF의 경우와 동일하게 SDS-PAGE에서 검색되지 않은 미량의 발현된 용해성 단백질이 TlrD를 함유한 세포에 항생제에 대한 내성을 나타내게 하였고 이렇게 발현된 내성은 monomethylase에 의한 내성에서 기대되는 내성과 일치하였다.