• 약학회지
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• 제38권3호
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• pp.293-299
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• 1994

Forty nine clinical isolates of S. aureus showing resistance to erythromycin(EM) were selected from 83 strains isolated recently in Korea. Fourteen strains of S. aureus showing inducible resistance to MLS antibiotics were selected by disc agar diffusion method. Colony hydridization was executed using two MLS inducible resistance genes, ermA and ermC, identified previously from S. aureus as probes. S. aureus 375 and S. aureus 507 whose genes were not homologous to those probes were finally selected. It was confirmed that the resistance genes of S. aureus 375 and S. aureus 507 had no homology with those probes in southern hybridization test using ermA, ermC and ermAM as probes. It was determined that S. aureus 375 had a plasmid whose size was about 35 kb. To know if the plasmid may have the genes related to inducible resistance to MLS antibiotics, it was attempted to transform Bacillus subtillis BR151 and S. aureus RN4220 with the plasmid isolated from S. aureus 375. It was shown that the gene related to inducible resistance to MLS antibiotics did not exist in this plasmid. These results indicate that two clinical isolates of S. aureus showing inducible resistance to MLS antibiotics have novel genes that have no homology with MLS resistance genes identified so far. It is assumed that these genes may exist in chromosomal DNA.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제29권12호
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• pp.1154-1157
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• 2006

The ermK gene from Bacillus lichenformis encodes an inducible rRNA methylase that confers resistance to the macrolide-lincosamide-streptogramin B antibiotics. The ermK mRNA leader sequence has a total length of 357 nucleotides and encodes a 14-amino acid leader peptide together with its ribosome binding site. The secondary structure of ermK leader mRNA and a leader peptide sequence have been reported as the elements that control expression. In this study, the contribution of specific leader peptide amino acid residues to induction of ermK was studied using the PCR-based megaprimer mutation method. ermK methylases with altered leader peptide codons were translationally fused to E. coli ${\beta}-galactosidase$ reporter gene. The deletion of the codons for Thr-2 through Ser-4 reduced inducibility by erythromycin, whereas that for Thr-2 and His-3 was not. The replacement of the individual codons for Ser-4, Met-5 and Arg-6 with termination codon led to loss of inducibility, but stop mutation of codon Phe-9 restored inducibility by erythromycin. Collectively, these findings suggest that the codons for residue 4, 5 and 6 comprise the critical region for induction. The stop mutation at Leu-7 expressed constitutively ermK gene. Thus, ribosome stalling at codon 7 appears to be important for ermK induction.

• 약학회지
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• 제51권2호
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• pp.108-114
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• 2007

The predominant Macrolides-Lincosamide-Streptogramin B (MLS$_B$) antibiotics resistance genes in staphylococci are erm(A) and erm(C). There is the phenomenon that the ratio of constitutively MLS$_B$ antibiotics resistance (cMLS) in erm(A) is much higher than in erm(C). Thus, we confirmed that the difference of the mutation ratio between erm(A) and erm(C) makes the phenomenon. We examined 8 staphylococci carrying inducibly expressed (iMLS) erm(A) or erm(C) genes. After overnight incubation in the presence of the non-inducer MLS$_B$ antibiotics, spontaneous mutants constitutively expressed MLS$_B$ resistance were selected. Against our expectation, the mutation ratio of erm(A) was lower than erm(C). Therefore, possibilities of other factors determining the ratio of cMLS phenotype might be concerned. All the mutants showed sequence alterations in translational attenuator and all the alterations seemed to give rise to change the second structure of mRNA to express constitutively. For erm(A), 4 different types of sequence deletions ranging from 72 bp to 122 bp and 3 different types of duplications ranging 24 bp to 93 bp were detected. Also, there were 9 different types of duplications ranging 15bp to 154bp in erm(C).

• Journal of Microbiology
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• 제45권4호
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• pp.286-290
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• 2007

The purpose of this study was to investigate the prevalence and genetic mechanisms of erythromycin resistance in staphylococci. A total of 102 erythromycin resistant non-duplicate clinical isolates of staphylococci [78. coagulase negative stapylococci (CNS), 24 Staphylococcus aureus] were collected between October 2003 and August 2004 in Istanbul Faculty of Medicine in Turkey. The majority of the isolates were from blood and urine specimens. Antimicrobial susceptibilities were determined by the agar dilution procedure and the resistance phenotypes by the double disk induction test. A multiplex PCR was performed, using primers specific for erm(A), erm(B), erm(C), and msrA genes.. Among the 78 CNS isolates, 57.8% expressed the $MLS_{B}-constitutive$, 20.6% the $MLS_{B}-inducible$, and 21.6% the $MS_B$ phenotypes. By PCR, 78.2% of these isolates harbored the erm(C) gene, 8.9% erm(A), 6.4% erm(B), and 11.5% msrA genes. In S. aureus, the constitutive $MLS_B$ (58.3 %) was more common than the inducible phenotype (20.8%). erm(A) was detected in 50% and erm(C) in 62.5% of the isolates, while 37.5% contained both erm(A) and erm(C). erm(C)-associated macrolide resistance was the most prevalent in CNS, while ermC) and erm(A, C) was the most prevalent in S. aureus.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권2호
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• pp.65-70
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• 2015

최근까지도 세균 감염증 치료 또는 성장촉진을 목적으로 가축에게 광범위하게 항균제를 사용해 왔으며, 이는 사람에게 보편적으로 사용되는 항균제들에 대한 내성세균의 출현 및 확산을 유도했다. 이렇게 출현한 다제 내성세균은 사람에게 음식을 통해 전달되고 내성유전자를 확산시킬 수 있어 더 큰 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 충청지역에서 사육된 닭으로부터 분리된 Proteus mirabilis 균주를 대상으로 integron의 빈도 및 integron의 존재에 따른 항균제 내성 비율의 변화를 조사하였다. 총 26 균주의 Proteus mirabilis가 분리되었으며 이 균주를 대상으로 항균제 감수성 검사와 PCR 및 DNA 염기서열분석을 통한 integron의 유전자 카세트 분석이 이루어졌다. 또한 extragenic palindromic sequence-based PCR (REP-PCR) 방법을 이용하여 P. mirabilis 균주들의 clonality를 확인하였다. P. mirabilis 26균주 중 14 균주(53.8%)가 class 1 integrons을 가지고 있음이 확인되었다. Class 1 integron 내에는 aminoglycoside (aacC, aadA), trimethoprim (dfrA), lincosamide (linF), 및 erythromycin (ereA) 등의 내성을 유도하는 유전자 카세트가 위치해 있었다. 이들 class 1 integron을 포함하는 균주는 integron을 포함하지 않는 균주보다 aminoglycoside 및 trimethoprim 계열 항균제에 대해 높은 내성율을 보였다. 본 연구에서 class 1 integron은 P. mirabilis 균주들 사이에 광범위하게 확산되어 있으며 다양한 항균제에 내성을 나타내는데 중요한 역할을 하고 있음이 확인되었다. 따라서 축사환경에 다제 내성세균의 출현 및 증가에 중요한 역할을 하는 integron의 확산에 대한 지속적인 감시가 필요할 것으로 사료된다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.200-208
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• 2011

임상에서 가장 문제가 되는 MLS (macrolide-lincosamidestreptogramin B) 항생제 내성은 Erm 단백질에 의하여 23S rRNA의 A2058에 dimethylation시킴으로써 MLS 항생제의 부착능을 저해함으로써 나타내는 내성이다. ErmSF는 다른 Erm 단백질과 달리 매우 긴 N-terminal end region (NTER)을 가지고 있으며 RNA에 잘 부착되는 것으로 알려진 arginine이 25%를 차지하고 있다. 특히 NTER의 점차적인 제거는 이에 따른 점차적인 활성의 감소 그리고 이의 완전한 제거는 98%의 활성소실을 가져다 주는 것으로 밝혀져서 단순 부착에 의한 활성에의 기여를 암시하고 있다. 뿐만 아니라 NTER 다음에 붙어 있는 아미노산은 제거되었을 때 활성이 소실되는 매우 중요한 아미노산임이 밝혀졌다. 이러한 사실에 근거, 서로 다른 복제원점을 가짐으로써 동일한 세포 내에 존재할 수 있으며 발현 체계가 동일하나 copy수가 차이가 있어서 단백질 발현 양에 차이를 가져다 주는 새로운 단백질 동시 발현체계를 개발하고 이를 적용하여 NTER 함유 펩타이드를 copy수가 많은 pET23b 체계의 담체에서, ErmSF는 copy수가 적은 pACYC184 담체 체계에서 발현 시킴으로써 펩타이드가 한 세포 내에서 ErmSF 보다 훨씬 더 많이 발현되도록 하여 이 펩타이드가 ErmSF의 활성을 저해할 수 있는지 확인하였다. 계획된 대로 IPTG에 의한 유도 없이도 펩타이드가 ErmSF보다 세포 내에서 훨씬 많이 발현되었다. 그러나 생체 내에서는 그 활성의 저해를 확인 할 수 없었다. 따라서 ErmSF의 활성은 NTER 펩타이드의 단순한 부착에 의해서 이루어지는 것이 아니라 conformational change 등의 역동적인 상호작용을 통하여 이루어지는 것으로 사료되었다. 따라서 ErmSF와 23S rRNA와의 복합체 구조의 규명 그리고 NTER과 ErmSF protein body의 부착양식에 대한 구체적인 생화학적 규명이 이루어지면 이러한 접근법은 이 단백질의 억제제를 창출하는데 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.