• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제80권3호
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• pp.270-276
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• 2017

Background: A disputed rpoB mutation is a specific type of rpoB mutation that can cause low-level resistances to rifampin (RIF). Here, we aimed to assess the frequency and types of disputed rpoB mutations in Mycobacterium tuberculosis isolates from South Korea. Methods: Between August 2009 and December 2015, 130 patients exhibited RIF resistance on the MTBDRplus assay at Asan Medical Center. Among these cases, we identified the strains with disputed rpoB mutation by rpoB sequencing analysis, as well as among the M. tuberculosis strains from the International Tuberculosis Research Center (ITRC). Results: Among our cases, disputed rpoB mutations led to RIF resistance in at least 6.9% (9/130) of the strains that also exhibited RIF resistance on the MTBDRplus assay. Moreover, at the ITRC, sequencing of the rpoB gene of 170 strains with the rpoB mutation indicated that 23 strains (13.5%) had the disputed mutations. By combining the findings from the 32 strains from our center and the ITRC, we identified the type of disputed rpoB mutation as follows: CTG511CCG (L511P, n=8), GAC516TAC (D516Y, n=8), CTG533CCG (L533P, n=8), CAC526CTC (H526L, n=4), CAC526AAC (H526N, n=3), and ATG515GTG (M515V, n=1). Conclusion: Disputed rpoB mutations do not seem to be rare among the strains exhibiting RIF resistance in South Korea.

• Genomics & Informatics
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• 제12권4호
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• pp.276-282
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• 2014

The disease tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis (MTB), remains a major cause of morbidity and mortality in developing countries. The evolution of drug-resistant tuberculosis causes a foremost threat to global health. Most drug-resistant MTB clinical strains are showing resistance to isoniazid and rifampicin (RIF), the frontline anti-tuberculosis drugs. Mutation in rpoB, the beta subunit of DNA-directed RNA polymerase of MTB, is reported to be a major cause of RIF resistance. Amongst mutations in the well-defined 81-base-pair central region of the rpoB gene, mutation at codon 450 (S450L) and 445 (H445Y) is mainly associated with RIF resistance. In this study, we modeled two resistant mutants of rpoB (S450L and H445Y) using Modeller9v10 and performed a docking analysis with RIF using AutoDock4.2 and compared the docking results of these mutants with the wild-type rpoB. The docking results revealed that RIF more effectively inhibited the wild-type rpoB with low binding energy than rpoB mutants. The rpoB mutants interacted with RIF with positive binding energy, revealing the incapableness of RIF inhibition and thus showing resistance. Subsequently, this was verified by molecular dynamics simulations. This in silico evidence may help us understand RIF resistance in rpoB mutant strains.

• Journal of Microbiology
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• 제35권3호
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• pp.177-180
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• 1997

The purpose of this study was to evaluate the efficiency of Line Probe Assay (LiPA) in detecting the rpoB gene mutation of clinically isolated Mycobacterium tuberculosis (MTB) and to compare the level of resistance to the various rifamycins with their mutation sites. The mutation in the rpoB gene was found in 84 (97.6%) out of 86 rifampicin (RMP) resistant strains as determined by LiPA. No mutation was observed in 2 RMP resistant strains and in any of 38 RMP susceptible strains tested. Only one of 3 strains with .DELTA.5/R5, one of 2 strains with .DELTA.3, and one of 3 strains with .DELTA.2/R2 LiPA profile showed a slightly lower level of resistance to the rifapentine than the other strains. Although we could not find correlations between mutation sites in the rpoB gene and the level of susceptibility to the various rifamycins, the LiPA is recommended as a fast screening tool for detection of RMP resistant MTB.

• Journal of Microbiology
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• 제34권3호
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• pp.236-240
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• 1996

Rifampin is the most powerful drug for treating leprosy and tuberculosis today. It inhibits initiation and elongation of RNA transcription by binding to $\beta$-subunit of RNA polymerase, leading to kill mycobacteria. We isolated one variant strain of Mycobacterium leprae from 24 Korean leprosy patients who are less susceptible to rifampin or have suffered from relapse by polymerase chain reaction and single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP) of the rpoB gene. Direct sequencing of the rpoB region of M. leprae variant revealed missense mutations which altered the amino acids sequenceof RpoB to Ser-464, Arg-465, Arg-467 and Ala-468. This is the first finding on rpoB gene mutation of M. leprae from Korean patients ; moreover the mutant type was found to be different from the previously reported cases in other countries.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.991-993
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• 2012

rifampin 내성 유전자 부위인 $rif^{rr}$를 포함하는 RNA polymerase beta subunit gene (rpoB) (351 bp)의 DNA 서열을 분석을 이용하여 rifampin 내성 마이코박테리아의 rpoB DNA 변이를 조사하였다. 본 연구를 위해 국립마산병원과 결핵원으로 부터 기존의 재래 배양방법으로 동정한 rifampin에 대한 내성 마이코박테리아를 수집하였다. 본 연구실에서는 수집된 rifampin 내성 마이코박테리아에서 rpoB 유전자의 DNA 서열 분석을 수행하였다. 본 연구의 분석 결과로 rifampin 내성 마이코박테리아에서 $rif^{rr}$를 포함한 rpoB의 보고되지 않은 다양한 변이들이 조사되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.913-915
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• 2012

Rifampin 내성 마이코박테리아의 RNA polymerase beta subunit gene (rpoB)의 변이를 of Rifampin-resistant Mycobacteria was analyzed using nucleotide sequence of containing rifampin 내성유전자부위인 $rif^{rr}$을 포함한 rpoB DNA (351 bp)의 염기서열 분석을 이용하여 조사하였다. 본 연구를 위해 마산국립병원과 국립결핵원으로부터 전통적 배양방법으로 rifampin 내성 마이코박테리아를 수집하여 그것들의 rpoB 유전자를 염기서열 분석을 수행하였고 최근까지 보고된 것과는 다른 변이들을 확인할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권6호
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• pp.842-851
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• 1996

연구배경: Rifampicin(RFP)은 항결핵 단기지료의 근간이 되는 약제로서 RFP에 대한 내성을 다제약제내성의 지표로 보기도 한다. rpoB유전자는 RFP이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA poly-merase의 ${\beta}$-subunit을 coding하는 유전자이다. 다른 보고들에 의하면 RFP내성균주에서 rpoB유전자의 돌연변이가 관찰되고 특히 점돌연변이가 중요한 기전임이 알려지고 있다. 이에 저자는 rpoB유전자의 점돌연변이를 쉰게 관찰할 수 있는 PCR-SSCP법 을 이용하여 신속하게 RFP에 대한 내성여부를 확인할 수 있는지에 대하여 알아보았다. 방법: 전통적인 약제내성검사상 RFP에 내성을 보이는 25 배양균주와 RFP에 감수성인 27 배양균주 그리고 표준균주인 H37Rv를 대상으로 하였다. TR8, TR9 primer를 이용하여 rpoB 유전자의 511 codon에서 533 codon 부위를 포함하는 157bp의 DNA를 증폭한 후 폴리 아크릴아마이드젤 전기영동으로 PCR-SSCP를 시행하여 band의 이동양상을 비교하였다. 그리고 H37Rv 와 다른 band의 양상을 보인 균주에서 direct sequencing을 시행하여 H37Rv의 염기서열과 비교하였다. 또한 임상결과를 추적할 수 있었던 19예에서 임상결과와 전통적인 감수성검사 결과, 그리고 PCR-SSCP결과를 비교하였다. 결과: 1) PCR-SSCP결과로 RFP감수성 27균주 모두에서 H37Rv와 동일한 band의 양상을 보였고, RFP내성 25균주 모두에서 H37Rv와 다른 band의 양상을 보여서 전통적인 RFP 감수성검사와 rpoB유전자의 PCR-SSCP 사이에 100% 일치하는 결과를 보여주었다. 2) rpoB 유전자 돌연변이의 주된 기전은 점돌연변이였다. 3) rpoB 유전자의 PCR-SSCP 결과는 전통적인 RFP감수성검사나 항결핵치료의 임상경과와 잘 일치하였다. 결론: 결핵균 rpoB 유전자의 PCR-SSCP에 의한 돌연변이의 확인은 RFP내성 결핵균의 신속한 진단에 아주 유용한 검사로 기대된다. 향후 직접임상검체를 대상으로 한 연구가 필요하리라 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.287-293
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• 2001

A fast and easy PCR-SSCP method was developed and assessed for the early detection of rifampin-resistant Mycobacterium leprae in skin biopsy samples from Korean leprosy patients. The 190 bp of the rpoB gene, in which mutation is known to cause resistance to rifampin, was amplified by PCR and then analyzed by SSCP and DNA sequencing, All PCR products showing mobility shift on PCR-SSCP contained mutations, demonstrating that this method can be used for an early diagnositic method to detect a putative rifampin-resistant M. leprae strain. DNA sequence analysis revealed that 19 of 34 patient samples contained M. leprae strains with missense mutations in the rpoB gene: five were the same mutations previously reported to cause rifampin resistance and eight were the new type of mutatios that likely cause rifampin resistance. These newly identified dmutations, whose all five cytosine bases of four amino acids were substitued with thymine, were found at different sites from those reported in Mycobacterium tuberculosis or M. leprae. Therefore, they may provide additional clues to understand the molecular biological basis on the rifampin resistance of M. leprae.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권3호
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• pp.334-342
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• 2001

배 경 : rpoB 유전자 돌연변이는 rifampicin 내성결핵의 96-98%에서 발견된다. 실험실 검사에서는 rpoB 유전자가 다제내성결핵의 지표로서 빠른 진단에 사용될 수 있음이 보고되었으나 임상적 적용에 대해서는 아직 국내 및 외국에도 보고가 없는 실정이다. 연구 방법 : 서울중앙병원에서 1998 년 6월부터 2000년 7월 까지 LiPA법을 이용하여 rpoB유전자 돌연변이분석이 시행된 33명 환자에서 후향적으로 의무기록을 조사하였다. 환자의 임상상, 약제 감수성, 그리고 LiPA 검사 결과를 비교 분석하였다. 전통적인 약제감수성 결과를 표준으로 하여 LiPA 검사 결과와 비교하였으며 양 검사결과가 불일치하는 경우에 rpoB 유전자 염기서열분석을 시행하였다. 연구결과 : 평균 나이는 $42{\pm}19$세이고, 남녀비는 24 : 9 이었다. rpoB 유전자 검사 요청 시간으로부터 결과 보고까지 평균 시간은 $5.2{\pm}2.6$일 이었다. rpoB 유전자 검사 결과는 약제 감수성 결과보다 평균시간은 $56{\pm}35$일 빠르게 보고되었다. 감수성 결과가 얄려진 33명 중 28(85%)명에서는 유전자 검사와 동일한 결과를 보였고, 5명은(15%) 반대 결과를 보였다. 반대 결과를 보인 5명에서 염기서열 분석을 하였을 때, 3예에서 약물 감수성 결과가 오류였을 가능성이 있고, 나머지 2예는 LiPA 검사결과가 오류였을 가능성이 있다. 치료 약 선택에 도움을 준 경우가 28예(85%) 있었다. 결 론 : LiPA 방법을 이용한 rpoB 유전자 검사는 임상에서도 다수에서 다제내성을 신속하고 정확하게 진단할 수 있었고, 치료약 선택에 도움을 주었다. 하지만 현재의 시점에서 LiPA 방법이 기존의 도말 및 배양검사를 완전히 대치할 수는 없고 임상상, 도말 및 배양검사결과와 종합하여 보조적으로 사용하면 도움이 될 것으로 사료되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권2호
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• pp.171-179
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• 2006

목 적 : RFP과 RBU 사이의 교차 내성률은 다양하게 보고되고 있으며 rpoB 돌연변이가 이에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 본원에서 동정되어 보관중인 다제내성 결핵균주를 대상으로 하여 두 약물간의 교차 내성률 및 rpoB 돌연변이와의 연관성을 조사함으로써 다제내성 결핵의 치료에 있어 RBU의 효용성에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법 : 2004년 한 해 동안 본원 검사실에서 다제내성 결핵균으로 동정되어 보관중인 130균주를 대상으로 하였다. RFP과 RBU의 내성검사는 L-J 배지를 이용한 절대농도법으로 시행하였으며 추가로 다음과 같은 다섯 가지의 농도를 이용하여 RBU의 MICs를 조사하였다; 10, 20, 40, 60, $120{\mu}g/ml$. 내성기준농도는 RFP의 경우 $40{\mu}g/ml$, RBU의 경우 $20{\mu}g/ml$로 하여 내성유무를 판정하였다. rpoB 돌연변이는 LiPA법을 이용한 REBA $MTB-Rifa^{(R)}$검사로 조사하였으며 염기서열분석을 의뢰하여 그 결과를 검증하고 구체적인 개별 돌연변이양상을 알아보았다. 결 과 : RFP은 모두 내성으로 확인되었고 RBU의 $MIC_{50}$은 $80{\mu}g/ml$, $MIC_{90}$은 ${\geq}160{\mu}g/ml$였으며 RFP과 RBU간의 교차내성률은 70.5%였다. REBA $MTB-Rifa^{(R)}$검사 결과 rpoB 돌연변이는 대부분 코돈 524-534 사이에서 발생하였고 검사를 시행한 100균주 가운데 98개의 균주에서 돌연변이가 확인되어 RFP내성을 진단할 수 있는 진단율은 약물감수성검사와 비교하여 98%의 일치율을 보였다. 염기서열분석결과 코돈 531과 513의 돌연변이는 돌연변이의 양상에 관계없이 항상 RBU내성과 관련되어 있었던 반면 코돈 526의 돌연변이는 돌연변이의 양상에 따라 내성 혹은 감성과 관련되어 있었다. 가장 흔한 돌연변이는 Ser531Leu로 전체의 45.5%를 차지하였다. 약물감수성검사에 비추어 His526Gln, His526Leu, Leu533Pro, Gln513Glu, Leu511Pro가 감성 돌연변이로 판단되었다. 결 론 : 두 약제간의 내성률을 고려하여 볼 때 RBU은 일부 다제내성 결핵의 치료에 있어서 효과가 있겠다. 우선 RBU에 대한 전통적인 약물감수성 검사를 도입하여 적절한 내성기준농도를 확립하는 노력이 필요하며 현재까지 rpoB 유전자 검사법은 임상에 적용하기에 한계가 있는 것으로 사료된다.