• 제목/요약/키워드: Antibiotic Resistance Protein

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Inactivation of mutS Leads to a Multiple-Drug Resistance in Pseudomonas putida ATCC12633

  • KIM JEONG-NAM;LEE SUNG-JAE;LEE HO-SA;RHIE HO-GUN
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권6호
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    • pp.1214-1220
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    • 2005
  • Decreased porin-mediated outer membrane penetration of hydrophilic antibiotics is a common mechanism of antibiotic resistance in Gram-negative bacteria. This study was undertaken to determine whether a null mutation in Pseudomonas putida would suppress porin synthesis, and therefore reduce the susceptibility of the organism to streptomycin, norfloxacin, and tetracycline. Inverse PCR amplification and double-stranded DNA sequencing were used to identify chromosomal genes carrying TnphoA'-1 inserts. Genome database available was used to identify putative homologue genes, one of which encodes protein with homology to domains of the MutS of P. putida, suggesting a crucial role in the multidrug resistance. Increased resistance to streptomycin, norfloxacin, and tetracycline might be due to accumulation of compensatory mutations. Either no growth or slow growth was observed in P. putida KH1027 when grown in minimal medium containing gluconate, glucose, or citrate; however, it is not clear whether the growth patterns contributed to the multidrug resistance.

Screening of Anti-Adhesion Agents for Pathogenic Escherichia coli O157:H7 by Targeting the GrlA Activator

  • Sin Young Hong;Byoung Sik Kim
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권3호
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    • pp.329-338
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    • 2023
  • Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) is a foodborne pathogen that produces attaching and effacing lesions on the large intestine and causes hemorrhagic colitis. It is primarily transmitted through the consumption of contaminated meat or fresh produce. Similar to other bacterial pathogens, antibiotic resistance is of concern for EHEC. Furthermore, since the production of Shiga toxin by this pathogen is enhanced after antibiotic treatment, alternative agents that control EHEC are necessary. This study aimed to discover alternative treatments that target virulence factors and reduce EHEC toxicity. The locus of enterocyte effacement (LEE) is essential for EHEC attachment to host cells and virulence, and most of the LEE genes are positively regulated by the transcriptional regulator, Ler. GrlA protein, a transcriptional activator of ler, is thus a potential target for virulence inhibitors of EHEC. To identify the GrlA inhibitors, an in vivo high-throughput screening (HTS) system consisting of a GrlA-expressing plasmid and a reporter plasmid was constructed. Since the reporter luminescence gene was fused to the ler promoter, the bioluminescence would decrease if inhibitors affected the GrlA. By screening 8,201 compounds from the Korea Chemical Bank, we identified a novel GrlA inhibitor named Grlactin [3-[(2,4-dichlorophenoxy)methyl]-4-(3-methylbut-2-en-1-yl)-4,5-dihydro-1,2,4-oxadiazol-5-one], which suppresses the expression of LEE genes. Grlactin significantly diminished the adhesion of EHEC strain EDL933 to human epithelial cells without inhibiting bacterial growth. These findings suggest that the developed screening system was effective at identifying GrlA inhibitors, and Grlactin has potential for use as a novel anti-adhesion agent for EHEC while reducing the incidence of resistance.

The Cell and Genetic Characteristics of Slime Forming Bacteria on Antibiotic Resistance in the Paper-making Process

  • Kim, Eun-Hee;Kang, Kyu-Young;Jo, Byoung-Muk;Oh, Jung-Soo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.26-33
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    • 2002
  • The seven strains, Pseudomonas paucimobilis, Pseudomonas cepacia, Staphylococcus auricularis, Staphylococcus saprophyticus, Acidovorax spp., Acinetobacter calcoaceticus, and Actinobacillus capsulatus were tested with three slimicides. Most of the tested bacteria were inhibited with slimicide K (an isothiazolin based compound), even at its low concentration, except for Actinobacillus capsulatus and Staphylococcus auricularis. Both slimicides B (an organic bromine based compound) and S (aldehydes) also couldn't prevent these two strains even at their highest concentration. Five different sizes of plasmid DNA were isolated from Actinobacillus capsulatus. Staphylococcus auricularis, a gram-positive bacteria, showed the slimy substances around its cell distinctively. The results suggest that two strains, Actinobacillus capsulatus, Staphylococcus auricularis, have presumably developed a resistance to the slimicide, by plasmid DNA or slimy substance. Our findings also suggest that not only gram-negative bacteria, but also gram-positive bacteria should not be neglected

Cloning and Characterization of a Gene Cluster for the Production of Polyketide Macrolide Dihydrochalcomycin in Streptomyces sp. KCTC 0041BP

  • Jaishy Bharat Prasad;Lim Si-Kyu;Yoo Ick-Dong;Yoo Jin-Cheol;Sohng Jae-Kyung;Nam Doo-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권5호
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    • pp.764-770
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    • 2006
  • Dihydrochalcomycin (GERI-155), produced by Streptomyces sp. KCTC-0041BP isolated from Korean soil, is a 16-membered macrolide antibiotic consisting of two deoxysugar moieties at C-5 and C-20 positions of a branched lactone ring. The cloning and sequencing of a gene cluster for dihydrochalcomycin biosynthesis revealed a 63-kb nucleotide region containing 25 open reading frames (ORFs). The products of all of these 25 ORFs playa role in dihydrochalcomycin biosynthesis and self-resistance against the compounds synthesized. At the core of this cluster lies a 39.6-kb polyketide synthase (PKS) region encoding eight modules in five giant multifunctional protein-coding genes (gerSI-SV). The genes responsible for the biosynthesis of deoxysugar moieties, D-chalcose and D-mycinose, and their modification and attachment were found on either side of this PKS region. The involvement of this gene cluster in dihydrochalcomycin biosynthesis was confirmed by disruption of the dehydratase (DH) domain in module 3 of the PKS gene and by metabolite analysis.

대한민국 한강에서 분리된 메로페넴 내성 Pseudomonas peli CJ30의 유전체 서열 초안 (Draft Genome Sequence of Meropenem-Resistant Pseudomonas peli CJ30, Isolated from the Han River, South Korea)

  • 김용석;차창준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.214-216
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    • 2023
  • 메로페넴에 내성을 갖는 Pseudomonas peli CJ30 균주가 대한민국의 한강에서 분리되었다. CJ30 균주의 유전체는 크기가 4,919,106 bp이고 G + C 함량이 60.0%인 아홉 개의 contig로 조립되었다. CJ30 균주의 유전체 서열은 5,411개의 단백질 코딩 유전자, 18개의 rRNA 유전자 및 70개의 tRNA 유전자를 포함하였다. 균주 CJ30에는 blaSFC-3 및 ampC β-락타마아제 유전자가 포함되어 있습니다.

Use of In Vivo and In Vitro Systems to Select Leishmania amazonensis Expressing Green Fluorescent Protein

  • Costa, Solange Dos Santos;Golim, Marjorie De Assis;Bergmann, Bartira Rossi;Costa, Fabio Trindade Maranhao;Giorgio, Selma
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제49권4호
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    • pp.357-364
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    • 2011
  • Various Leishmania species were engineered with green fluorescent protein (GFP) using episomal vectors that encoded an antibiotic resistance gene, such as aminoglycoside geneticin sulphate (G418). Most reports of GFP-Leishmania have used the flagellated extracellular promastigote, the stage of parasite detected in the midgut of the sandfly vector; fewer studies have been performed with amastigotes, the stage of parasite detected in mammals. In this study, comparisons were made regarding the efficiency for in vitro G418 selection of GFP-Leishmania amazonensis promastigotes and amastigotes and the use of in vivo G418 selection. The GFP-promastigotes retained episomal plasmid for a prolonged period and G418 treatment was necessary and efficient for in vitro selection. In contrast, GFP-amastigotes showed low retention of the episomal plasmid in the absence of G418 selection and low sensitivity to antibiotics in vitro. The use of protocols for G418 selection using infected BALB/c mice also indicated low sensitivity to antibiotics against amastigotes in cutaneous lesions.

ErmSF에서 두 도메인 사이에 존재하는 잘 보존된 237번 아르지닌 잔기의 위치 지정 치환 변이의 효소 활성 검색을 통한 역할 규명 (Mutational Analysis Elucidates the Role of Conserved 237 Arginine in 23S rRNA Methylation, Which is in the Concave Cleft Region of ErmSF)

  • 진형종
    • 미생물학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.105-111
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    • 2013
  • Erm 단백질은 23S rRNA의 특정 아데닌 잔기 $N_6$ 위치에 methylation을 일으켜 임상적으로 중요하게 사용되는 macrolide-lincosamide-streptogramin B계 항생제에 내성을 유발시킨다. 최근 ErmC'에서 N-말단 catalytic domain과 C-말단 substrate binding domain를 연결하는 오목한 홈 형성부위에 존재하는 잘 보존된 아미노산 잔기가 기질과 상호작용하는 것으로 제안되었다. 우리는 ErmSF에서 두 domain의 연결 부위의 오목한 홈에 위치하여 기질과의 상호작용이 예상되며 또한 Erm 단백질들 사이에서 매우 높게 보존되어있는 237번 아르지닌 잔기를 치환하여 그 기능을 in vivo, in vitro상에서 검색하여 분석하였다. R237A 변이 단백질을 발현하는 세균은 야생형 단백질을 발현하는 세균과 비교하여 in vivo 상에서는 차이를 나타내지 않았으나 순수분리 한 후 in vitro에서의 효소 활성은 야생형에 비하여 51%만을 나타내어 그 잔기가 기질 부착 기능을 수행하고 있다고 제안할 수 있었다.

ErmSF의 N-Terminal End Region에 존재하는 $^{60}RR^{61}$의 23S rRNA Methylation에서의 역할 (Functional Role of $^{60}RR^{61}$ in 23S rRNA Methylation, Which is in N-Terminal End Region of ErmSF)

  • 진형종
    • 미생물학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.193-198
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    • 2008
  • ErmSF는, 235 rRNA의 A2058에 methylation 시켜서 macrolide-lincosamide-streptogramin B ($MLS_B$)계 항생제의 부착을 저해함으로써 항생제의 활성을 억제하는 내성인자 단백질인 ERM 단백질의 하나로, 다른 ERM 단백질과는 달리 긴 N-terminal end region을 가지고 있고 이 부위의 25%를 arginine이 차지하고 있다. 특히 $^{58}RARR^{61}$ 부위에 arginine이 모여 있어서 여기에 존재하는 R의 역할을 알아보기 위해 1-57, 1-59 그리고 1-60과 1-61이 제거된 결손 변이 단백질을 대장균에 발현하고 그 활성을 성장곡선을 작성하여 알아보았다. 그 결과 R60과 R6l이 활성에 중요한 것으로 관찰되었다. 1-59의 아미노산이 결손 된 유전자를 사용하여 R60A, R61A와RR60, 61AA의 위치선정 치환 변이 단배질의 세포내 활성을 측정하여 본 결과 R60의 역할이 R6l보다 큰 것으로 관찰되었으며 이들의 활성에서의 역할은 상호보완적인 것으로 나타났다. 그리고 이 아미노산들이 2차 구조인 $\alpha$-helix의 일부일 것으로 추정되었다.

Firmicutes와 Actinobacteria에 속하는 세균들의 Erm 단백질 in vitro 활성 비교 (In vitro activity comparison of Erm proteins from Firmicutes and Actinobacteria)

  • 진형종
    • 미생물학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.269-277
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    • 2016
  • Erm 단백질은 미생물의 23S rRNA의 특정 nucleotide ($A_{2058}$)에 methylation 시킴으로써 $MLS_B$ (macrolide-lincosamide-streptogramin B) 항생제에 대하여 내성을 나타내는 항생제 내성인자 단백질이다. 이 단백질들을 계통수분석을 하였을 때 두 개의 주된 집단 즉 항생제 생성균과 병원균으로 각각 구성된 Actinobacteria와 Firmicutes에서 유래된 단백질로 구분이 된다. 두 집단을 각각 대표하는 2개의 단백질을(항생제 생성균 유래 ErmS와 ErmE, 병원균 유래 ErmC'와 ErmB) 선택하여 그 활성을 비교하였다. 전체적으로 항생제 생성균에서 비롯된 Erm 단백질이 병원균에서 비롯된 단백질에 비해 높은 활성을 보였다: ErmC'와 ErmE 비교시 9배, ErmB와 ErmS 비교시 13배의 차이가 남. ErmS에서 59개의 아미노산이 제거된 NT59TE 단백질의 활성이 야생형 보다 22.5% 정도에 머물렀기 때문에 이러한 활성의 현격한 차이는 ErmS에서는 N-terminal에 붙어있는 가외의 아미노산에 의한 것으로 관찰되었고 ErmE에서는 C-terminal의 가외의 아미노산에 의한 것으로 추정되었다. 그러나 NT59TE가 ErmC'와 ErmB에 비하여 2.2, 3배의 높은 활성을 보이는 것으로 관찰되어 단백질의 핵심부위에서도 높은 활성을 도와주는 부위가 있음을 알 수 있다. 다중 아미노산 배열 정렬로부터 이 부위는 197RWS199 (ErmS와 ErmE 모두로부터 유래), 261GVGGSLY267 (ErmS로부터 유래) 그리고 261GVGGNIQ267 (ErmE로부터 유래)와 291SVV293 (ErmS로부터 유래) 그리고 291GAV293 (ErmE로부터 유래)으로 추정되었다.

식물생육촉진, 항균 및 저항성 유도 효과를 나타내는 내생세균 Bacillus velezensis YC7010의 유전체 염기서열 (Complete genome sequence of Bacillus velezensis YC7010, an endophytic bacterium with plant growth promoting, antimicrobial and systemic resistance inducing activities in rice)

  • 라시드엠디하룬;황정현;정영륜
    • 미생물학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.329-331
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    • 2017
  • 식물 내생 세균인 Bacillus velezensis YC7010은 벼의 병원성 세균과 곰팡이에 대해 전신유도저항성을 일으키며, 식물생육촉진 및 항생작용의 특징을 가지고 있다. 대한민국 진주지역 벼의 근권에서 분리된 B. velezensis YC7010의 유전체는 3,790개의 단백질-암호화 유전자(86 tRNAs와 27 rRNA 유전자)로 구성되어 있으며, 3,975,683 염기쌍의 환상 염색체이다. 유전체 분석을 통해 식물의 발달과 생육을 촉진하는 휘발성 화합물, 식물호르몬 생산, surfactin, plipapastatin, bacillibactin, bacillaene 같은 활성 화합물의 생합성, 식물 내부정착 및 군집화와 관련된 유전자들이 유전체에 존재하는 것을 확인하였다