• 대한미생물학회지
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• 제35권3호
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• pp.263-271
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• 2000

A clinical isolate of Klebsiella pneumoniae K7746 produced the extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) SHV-12. A 6.6 kb BamHI fragment containing the $bla_{SHV-12}$ gene of K7746 strain was cloned into pCRScriptCAM vector resulting in the recombinant plasmid p7746-Cl. The restriction map of 3.6 kb inserted DNA and sequences immediately surrounding $bla_{SHV-12}$ of p7746-C1 were homologous to plasmid pMPA2a carrying $bla_{SHV-2a}$. In addition, both $bla_{SHV-12}$ and $bla_{SHV-2a}$ were expressed from a common hybrid promoter made of the -35 region derived from the left inverted repeat of IS26 and the -10 region from the $bla_{SHV}$ promoter itself. The results indicate that $bla_{SHV-12}$ and $bla_{SHV-2a}$ may have evolved from a common ancestor in the sequential order of $bla_{SHV-2a}$ first, followed by $bla_{SHV-12}$. Furthermore, by the PCR mapping method using primers corresponding to the IS26 and $bla_{SHV}$, the association between IS26 and $bla_{SHV}$ was studied in 12 clinical isolates carrying $bla_{SHV-2a}$, 27 clinical isolates carrying $bla_{SHV-12}$, and 5 reference strains carrying $bla_{SHV-1}$ to $bla_{SHV-5}$. All 39 strains carrying $bla_{SHV-2a}$ or $bla_{SHV-12}$ were positive by the PCR, providing confirmative evidence that IS26 has been involved in the evolution and dissemination of $bla_{SHV-2a}$ and $bla_{SHV-12}$. But 5 reference strains carrying $bla_{SHV-1}$ to $bla_{SHV-5}$ were negative by the PCR. Therefore, we concluded that the molecular evolutionary pathway of $bla_{SHV-2a}$ and $bla_{SHV-12}$ may be different from that of other $bla_{SHV-ESBL}$, e.g., $bla_{SHV-2}$, $bla_{SHV-3}$, $bla_{SHV-4}$, and $bla_{SHV-5}$.

• 미생물학회지
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• 제36권3호
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• pp.221-227
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• 2000

본 연구는 등전점과 PCR 생성물을 통하여 광범위 $\beta$-Lactamase(ESBL) 를 생성하는 Klebsiella pneumoniae의 ESBL 유형을 결정하였다. 부산시내 소재 3개 종합병원의 임상검체로부터 20균주의 ESBL 을생성하는 Klebsiella pneumoniae를 분리하였다. 제 3세대 cephalosporin인 cefotaime, cef-tazidime, ceftriaxone으로 double disk synergy test를 시행하여 ESBL 생성균주를 확인하였다. 등전점 및 PCR결과 TEM 형 (pI 5.2~6.0, 1080 bp), TEM+SHV 혼합형(pI 5.2~6.0 및 pI 7.0~7.4 로 1080 bp, 599bp), SHV형 (pI 7.0~ 7.4, 599 bp) , 그리고 PCR결과는 SHV형으로 나타났으나 등전점을 나타내지 않는 것과 등전점 및 PCR 결과 어느 쪽에도 속하지 않는 non TEM non SHV 형 등 5개군으로 나뉘어 졌다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권9호
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• pp.1065-1069
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• 2009

Of 143 clinical isolates of Klebsiella pneumoniae collected from Korean non-tertiary hospitals, 24 (16.8%) showed an extended-spectrum ${\beta}$-lactamase-positive phenotype. PCR and sequence analysis revealed the presence of TEM-116 (n=13), CTX-M-3 (n=5), CTX-M-14 (n=2), CTX-M-15 (n=3), and SHV-12 (n=16). Each of the 24 isolates encoded more than one ${\beta}$-lactamase, and seven isolates (29%) harbored two different SHV-type ${\beta}$-lactamase genes ($bla_{SHV-11}$ and $bla_{SHV-12}$) bounded by insertion sequence IS26 in a single transferable plasmid.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1718-1723
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• 2009

Chromosomal 인 SHV-11 $\beta$-lactamase가 plasmid를 매개로 다른 균주로 전달 되는 현상은 흔하지 않다. 본 연구에서는 플라스미드성 SHV-11 $\beta$-lactamase를 동시에 가지고 있는 ESBL생성 두 균주를 검출하였다. 따라서 이들 균주에 대한 유전적 특성과 임상적 의의에 대해 알아보고자 하였다. Vitek system과 이중디스크확산법을 이용하여 ESBL생성균주를 검출하였고, PCR과 DNA 염기서열분석을 이용하여 SHV-11 $\beta$-lactamase를 가지고 있는 ESBL생성균주를 확인 하였다. 이들 균주를 교차접합실험과 형질전환실험을 이용하여 유전자전이를 확인하고 액체배지 희석법으로 3세대 cephalosphorin 항생제에 대한 최소억제농도를 측정하였다. 이들 균주의 유전형 분석결과는 SHV-11 $\beta$-lactamase 유전자와 CTX-M-15 ESBL 유전자를 동시에 가지고 있었다. 3세대 cephalosphorin 항생제에 대한 최소억제농도는 SHV-11 $\beta$-lactamase와 CTX-M-15 ESBL 유전자를 동시에 가지고 있는 균주에서 $64{\mu}g/ml$ 이상이었고, SHV-11 $\beta$-lactamase 만을 가지고 재조합 한 균주에서 $0.5{\mu}g/ml$ 이하로 나타났다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제41권4호
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• pp.153-157
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• 2009

The production of extended-spectrum ${\beta}$-lactamases ($ESBL_S$) of the TEM or SHV type by bacterial pathogens is a major threat to the use of the clinically important expanded-spectrum cephalosporins. The characterization of the SHV ESBLs producing Klebsiella pneumoniae strains present in clinical isolates is time-consuming processes. We describe here in the development of a novel system, which consists of a real time PCR. We found 11 K. pneumoniae strains to be presumptive strains ESBLs producers by clinical and laboratory standards institute (CLSI) guidelines. The double disk synergy test showed 8 ESBL positive and conventional PCR showed 10 SHV ESBL positive, which were K. pneumoniae strains isolates. By real time PCR analysis, SHV gene in 11 of 11 strains were identified. When sequencing analysis was compared with real time PCR, both analysis were presented 99% similarity. In this study, we used a rapid, sensitive, and specific real-time PCR (RT-PCR) method for detection of the assay SHV ESBL producing K. pneumoniae strains in clinical isolates.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1399-1407
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• 2015

Klebsiella pneumoniae는 인간의 피부, 구강, 호흡기, 요로, 장관 등에서 일반적으로 존재하는 상재세균이다. 하지만 지역사회획득 폐렴의 주요 원인이 되는 기회감염균이기도 하다. 옥수수수염은 K. pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Shigella spp., Salmonella spp., Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 등 병원성 세균에 대해 항균활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 옥수수수염 농축액의 K. pneumoniae에 대한 항균능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 K. pneumoniae ATCC 13883, broad-spectrum β-lactamase (BSBL) 생성균주, exteded-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성균주 및 carbapenemase 생성균주를 수집하였다. 항균제 감수성 검사는 디스크 확산법을 사용하였고 내성유전자는 PCR 증폭과 염기서열 분석을 통해 확인하였다. 또한 항균활성 실험을 위하여 옥수수수염 농축액을 이용하여 MacConkey agar 평판배지(50%, 100%)를 제조하였고 균주의 성장억제를 확인하기 위하여 제조된 배지에 K. pneumoniae를 평판도말하여 37℃ 항온기에서 18시간동안 배양하였다. 수집된 K. pneumoniae는 SHV-1 (n=8), SHV-2a (n=8), SHV-5 (n=2), SHV-11 (n=2), SHV-12 (n=18), TEM-1 (n=10), CTX-M-3 (n=2), CTX-M-14 (n=2), CTX-M-15 (n=1), GES-5 (n=5), KPC-2 (n=6), KPC-3 (n=4) 및 NDM-1 (n=2)을 보유하고 있었다. 시험에 사용된 K. pneumoniae 균주 가운데 K. pneumoniae ATCC 13883균주에 대해 항균활성이 있었으나 BSBL, ESBL 및 carbapenemase 생성균주에 대한 항균활성을 확인할 수는 없었다. 따라서 옥수수수염 추출액은 K. pneumoniae에 의한 지역사회획득 감염증 예방과 회복에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권6호
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• pp.889-895
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• 2006

To investigate the antibiotic-resistant patterns and the gene types of extended-spectrum $\beta$-lactamase (ESBL)-producing Klebsiella pneumoniae, we collected 226 Klebsiella pneumoniae strains from three general hospitals with more than 500 beds in Busan, Korea from September 2004 to October 2005, The minimum inhibitory concentration (MIC) of antibiotics was measured using the Gram-negative susceptibility (GNS) cards of Vitek (Vitek system, Hazelwood Inc., MO, U.S.A.). Of the 226 K, pneumoniae isolates, 65 ESBL-producing K. pneumoniae strains were detected by the Vitek system and confirmed by the double-disk synergy test. TEM (Temoniera) type, SHV (sulfhydryl variable) type, and CTX-M (cefotaxime) type genes were detected by polymerase chain reaction. All 65 K. pneumoniae strains were resistant to ampicillin, cefazolin, cefepime, ceftriaxone, and aztreonam, and 83.0% of the organisms were resistant to ampicillin/sulbactam, 66.1% to tobramycin, 67.6% to piperacillin/tazobactam, 61.5% to ciprofloxacin, and 47.6% to trimethoprim/sulfamethoxazole, and 43.0% to gentamicin. TEM-type ESBLs (TEM-1 type, -52 type) were found in 64.6% (42 of 65) of the isolates, SHV-type ESBLs (SHV-2a type, -12 type, -28 type) in 70.7% (46 of 65) of isolates, and CTX-M-type ESBLS (CTX-M-15 type) in 45% (29 of 65) of isolates. Of the 65 ESBL-producing K. pneumoniae strains, two strains were found to harbor blaSHV-28, which were detected in Korea for the first time. Therefore, more investigation and research on SHV-28 are needed in order to prevent the ESBL type-producing K. pneumoniae from spreading resistance to oxyimino cephalosporin antibiotics.

• 생명과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1426-1433
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• 2007

우리는 ESBL 유전자를 포함하는 세균의 항생제 내성 패턴을 조사하기 위해서 부산에 있는 임상실험실로부터 Klebsiella pneumoniae 한 균주를 수집하였다. 그 세균은 이중 디스크 확산법에 의해 ESBL을 생성하는 Klebsiella pneumoniae라는 것이 밝혀졌고 PCR과 DNA 염기서열분석을 통하여 세 가지의 ESBL gene (TEM-1, SHV-12, CTX-M-15)이 포함되어 있다는 것이 확인되었다. 그리고 그 세 가지 유전자의 특징을 알아내기 위해서 우리는 이 균주로부터 교차접합시험, 형질전환시험, 클로닝(SHV-12 gene)등을 이용하여 재조합균주를 배양하였다. 이렇게 각기 재조합된 균주들을 한천평판희석법을 이용하여 3세대 cephalosporin 항생제 (ceftazidime, cefotaxime, ceftriaxone)에 대한 최소억제농도의 측정하고 비교 분석하였다. Klebsiella pneumoniae (NO. 60031)의 MIC는 ceftazidime ($30\;{\mu}g/ml)$, cefotaxime ($30\;{\mu}g/ml$), ceftriaxone ($30\;{\mu}g/ml$)이 각각 ${\geq}256\;{\mu}g/ml,\;128\;{\mu}g/ml,\;128\;{\mu}g/ml$이었고, E. coli $RG176^{Na(r)}$에 교차접합 시킨 conjugant 균주의 MIC는 ceftazidime, cefotaxime, ceftriaxone이 각각 ${\geq}256\;{\mu}g/ml,\;64\;{\mu}g/ml,\;128\;{\mu}g/ml$이었다. E. coli $DH5{\alpha}$에 형질전환 시킨 transformant 균주의 MIC는 ceftazidime, cefotaxime, ceftriaxone이 각각 $128\;{\mu}g/ml,\;32\;{\mu}g/ml,\;32\;{\mu}g/ml$를 나타내었고, SHV-12 gene 만을 분리하여 E. coli $DH5{\alpha}$에 클로닝 시킨 균주는 ceftazidime, cefotaxime, ceftriaxone이 각각 $128\;{\mu}g/ml,\;8\;{\mu}g/ml,\;32\;{\mu}g/ml$을 나타내었다. 결국 conjugant 균주와 transformant 균주는 세 가지의 내성유전자를 가졌다는 공통점은 있으나 conjugant 균주의 MIC가 transformant 균주의 MIC보다 높게 나타나는 차이점을 보였다. 또한 SHV-12 gene 만을 분리하여 E. coli $DH5{\alpha}$에 클로닝 시킨 균주는 ceftazidime, ceftriaxone에 내성을 발현하였지만 cefotaxime에 대해서는 내성을 발현하지 않았다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제38권1호
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• pp.26-33
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• 2006

Recently, the rapid increase in extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) producing clinical isolates has become a serious problem. In this study, the epidemiologic features and molecular characteristics of ESBL among clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae, antibiotic susceptibility testing, genotype of the ESBL and patterns of chromosomal DNA from PFGE (pulsed field gel electrophoresis) were observed. A total of 53 ESBL-producing clinical isolates (30 of E. coli and 23 of Klebsiella pneumoniae) were collected from two university hospitals in the period of June to July in 2002 and 2003 respectively. The antibiotic resistance frequency of those 53 strains was tested by the disk agar diffusion method with the result that all the strains were resistant to cephalothin. To other antibiotics, the resistance rates of E. coli (30 isolates) were in order of ceftazidime (90.0%), cefotaxime and aztreonam (respectively 83.3%). Also, the resistance rates of K. pneumoniae (23 isolates) were in order of aztreonam (78.3%), ceftazidime (73.9%) and cefotaxime (65.3%). Also the sensitivity of ceftazidime-clavulanic acid were 100% in E. coli and 95.7% in K. pneumoniae. And the sensitivity of cefotaxime-clavulanic acid was 96.7% in E. coli and 91.3% in K. pneumoniae. The types of the ESBL genes were determined by using polymerase chain reaction (PCR). Among the 30 isolates of ESBL-producing E. coli, 6 (20.0%) have SHV only, 5 (16.7%) have TEM only and, 18 (60.0%) have both of TEM and SHV. Among the 23 isolates of ESBL-producing K. pneumoniae, 7 (30.4%) have SHV only, 2 (8.7%) have TEM only, and 14 (60.9%) have both of TEM and SHV. These results show that 52 strains, with only one exception, were confirmed as either TEM or SHV. The patterns of Xba I-digested chromosomal DNA of ESBL-producing E. coli and K. pneumoniae isolates were analyzed by PFGE. PFGE patterns of E. coli and K. pneumoniae were multiclonal, but many strains were grouped into a few types. Therefore, it seems that there were clonal outbreaks or possible horizontal spread. In conclusion, the TEM and SHV ${\beta}$-lactamase are most widely spread in E. coli and K. pneumoniae in Korea. As these types are usually carried by plasmids, the spread of these ${\beta}$-lactamase genes could compromise the future usefulness of third generation cephalosporins for the treatment of infections caused by E. coli and K. pneumoniae.

• 미생물학회지
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• 제43권2호
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• pp.116-123
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• 2007

본 연구는 부산지역 하천에서 plasmid 매개성 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소(extended spectrum ${\beta}-lactamase;\;ESBL$)를 생성하는 세균을 분리하여 생성된 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소를 유형별로 분류하기 위함이다. Escherichia coli 6균주와 Klebsiella pneumoniae 15균주가 피전달균주인 Escherichia coli J53 $Azid^{R}$에 plasmid 매개성 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소 생성 인자를 전달하였다. PCR 후 얻은 유전인자를 plasmid로 매개된 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소 유전자의 염기서열 분석결과, E. coli와 K. pneumoniae 유전자를 BCM Search Launcher 및 GenBank nucleotide database를 통하여 검색한 결과 ESBL 유형은 TEM-52형과 SHV-12형이었다. TEM-52는 E. coli와 K. pneumoniae 양쪽에서 분리되었다. 그러나 SHV-12는 K. pneumoniae에서만 분리되었다. 이상의 결과로부터 plasmid 매개성 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소를 생성하는 세균이 한국에서는 이미 임상범위를 넘어 자연계까지 확산되었음을 알 수 있었다.