• 생명과학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.964-967
• /
• 2010

본 연구는 동물유래 E. coli에서 plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) 유전자의 분포도를 조사하였다. 55주의 E. coli를 대상으로 PCR을 수행한 결과, PMQR 양성균은 11주이었으며 그 중 2주는 두 개의 PMQR 유전자를 동시에 가지고 있었다. PMQR 유전자의 염기서열 분석 결과, qnrS, aac(6')-Ib-cr, qepA로 확인되었고 qnrS (1.8%)와 aac(6')-Ib-cr (7.3%) 보다는 qepA (14.5%)가 높은 분포도를 나타내었으며, qnrA와 qnrB는 검출되지 않았다. 11주의 PMQR 양성균의 MIC를 측정한 결과, 대부분의 PMQR 양성균이 검사한 항생제에 내성을 보였지만 일부에서 감수성 균주도 확인되었다. 또한, aac(6')-Ib-cr 유전자는 단독으로 존재할 때 보다 qnrS 또는 qepA와 함께 존재할 때 내성이 더욱 증가함을 알 수 있었다. 내성유전자 전달능 실험에서 11주 모두 PMQR 유전자를 전달하였으며, PMQR 유전자를 전달받은 수용체에서 공여체와 동일한 내성 phenotype 및 PMQR 유전자를 확인 할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제30권8호
• /
• pp.1180-1183
• /
• 2020

The prevalence and characterization of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) determinants in ciprofloxacin-resistant Escherichia coli isolated from a Korean commercial layer farm were studied. A total of 45 ciprofloxacin-resistant E. coli isolates were recovered and all isolates were multidrug-resistant. Eight isolates have the PMQR genes aac(6')-Ib-cr, qnrS1, and qnrB4, and seven isolates exhibited double amino acid exchange at both gyrA and parC, and have high fluoroquinolone minimum inhibitory concentrations. Five transconjugants demonstrated transferability of PMQR and β-lactamase genes and similar antimicrobial resistance. Because PMQR genes in isolates from commercial layer chickens could enter the food supply and directly affect humans, control of ciprofloxacin resistance is needed.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제50권4호
• /
• pp.422-430
• /
• 2018

퀴놀론 항균제가 사람과 동물에게 부적절하고 광범위하게 사용될 경우 항균제내성인자의 출현 및 확산이 가속화 될 수 있다. 본 연구에서는 돼지의 직장면봉 검체(N=40) 및 임상 검체로(N=25)부터 분리된 총 65균주의 nalidixic acid 내성 대장균을 대상으로 quinolone 내성 기전을 조사하였다. 항균제 감수성은 디스크 확산법에 의해 결정되었다. Quinolone 내성과 관련된 유전자와 돌연변이를 조사하기 위해 PCR 및 DNA sequencing이 수행되었다. 총 65균주의 nalidixic acid 내성 대장균 중 62균주가 gyrA, parC, parE 유전자에 돌연변이를 포함하고 있었는데, gyrA 유전자에 돌연변이를 포함하고 있는 균주는 62균주(95.4%)였고, 35균주(53.8%)가 parC 유전자에 돌연변이를 갖고 있었으며, 7균주(10.8%)가 parE 유전자에 돌연변이를 포함하고 있었다. 35균주는 gyrA 와 parC 유전자에 모두 돌연변이를 가지고 있는 것으로 나타났다. 총 65균주의 대장균을 대상으로 plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) determinants를 조사하였다. 65균주의 nalidixic acid 내성 대장균 중 13균주에서 qnrS 유전자가 검출되었으나 이 중 10균주는 gyrA, parC, parE 유전자에 돌연변이를 포함하고 있는 것을 나타났다. 본 연구에서는 사람과 돼지로부터 분리된 대장균이 quinolone 계열 항균제에 내성을 나타내는데 중요한 역할을 하는 기전이 gyrA, parC, parE 유전자에 염색체 돌연변이가 발생하는 경우임을 확인하였는데 이 돌연변이들은 치료목적 또는 동물의 성장촉진을 위한 항균제의 과다사용으로 유발될 수 있다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.210-216
• /
• 2016

최근 들어 CTX-M형 extended-spectrum ${\beta}$-lactamase(ESBL) 생성 대장균이 국내는 물론 전세계적으로 빠르게 증가하고 있다. 본 연구에서는 충청지역에 위치한 일개의 대학병원에서 분리된 대장균을 대상으로 ESBL 유전자를 중합효소연쇄반응 및 염기서열 분석방법을 통해 확인하였으며, 같은 방법으로 ESBL 생성 대장균으로부터 plasmid mediated quinolone resistance (PMQR) 유전자의 빈도를 조사하였다. 16.0%에 해당하는 25균주가 CTX-M-14를 생성하였으며 이중 9균주는 CTX-M-15도 동시에 생성하는 것으로 나타났다. 항균제 감수성 시험결과 CTX-M형 ESBL을 생성하는 대장균은 모두 cefotaxime에 내성을 보였다. 한편 CTX-M형 ESBL을 생성하는 대장균의 48% (12균주)가 PMQR 유전자를 포함하고 있음이 확인되었는데 8균주가 qnrS1유전자를 그리고 8균주가 aac(6')-Ib-cr 유전자를 포함하고 있었다. 그 중 4균주는 두 개의 유전자를 모두 가지고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 플라스미드를 통해 확산될 수 있는 ESBL 및 PMQR 유전자가 대장균 사이에 확산되어 있음을 확인하였다. 항균제 내성유전자들의 확산을 막기 위해서는 지속적인 내성유전자의 모니터링과 감시가 필요할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.185-190
• /
• 2014

원유시료에서 분리한 대장균의 quinolone 항생제 내성비율과 그 내성 결정인자를 분석하였다. 원유시료에서 대장균을 분리하고 quinolone 항생제인 nalidixic acid와 ciprofloxacin에 대한 MIC값을 결정하였으며 내성균을 대상으로 염색체상에 있는 quinolone 내성 결정부위(quinolone resistant determining region, QRDR)인 gyrA, gyrB, parC, pareE의 염기서열 분석, 플라스미드상에 존재하는 내성유전자(plasmid mediated quinolone resistant, PMQR) qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-lb-cr, qepA의 분석 및 약물 유출펌프 유전자인 acrB의 발현을 비교 분석하였다. 그 결과 총 487개의 대장균군 세균중 9개의 균이 nalidixic acid에 내성임을 확인하였으며($MIC{\geq}64{\mu}g/ml$) 이중 6개 균주가 ciprofloxacin에도 내성임을 확인하였다(MIC $4-16{\mu}g/ml$)). 9개의 내성 균주 모두 QRDR의 gyrA 영역 codon 83에 변이(S83L)를 갖고 있었으며 그 중 2균주는 codon 83과 87 (S83L and D87N)에 이중 돌연변이를 갖고 있었다. 한편 9균주 중 3개의 균주에서 parC 영역 codon 80 (S80I)에 변이를 갖고 있었다. 플라스미드 상에 존재하는 내성유전자인 qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-lb-cr 및 qepA 유전자는 존재하지 않았으며 AcrAB-TolC efflux pump 유전자인 acrB 유전자가 대조균인 E. coli ATCC 25922와 비교하여 ciprofloxacin 내성 균주 6균주 중 4균주에서 유의적으로 과발현(2.15-5.74배) 되고 있음을 확인하였다.

• 대한의생명과학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.120-126
• /
• 2020

Fluoroquinolone (FQ) resistant uropathogenic Escherichia coli (UPEC) have become a major problem in urinary tract infections (UTIs). The purpose of this study was to compare the quinolone resistance-determining region (QRDR) and plasmid mediated quinolone resistance (PMQR) determinants of FQ resistant UPEC between 1989 and 2010-2014. A total of 681 strains of UPEC clinical isolates was collected from Korean healthcare facility in 1989 (123 strains) and in 2010-2014 (558 strains). The minimum inhibitory concentrations (MICs) of FQs were determined by agar dilution method. QRDRs (gyrA, gyrB, parC and parE) and PMQR determinants (qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-Ib-cr and qepA) were analyzed polymerase chain reaction and sequencing method. Among 681 isolates, FQ resistant UPEC were 3 strains (2.4%) in 1989 isolates and 220 strains (39.4%) in 2010-2014 isolates. The rate of the FQ resistant UPEC strains in 2010-2014 isolates was increased than that of in 1989 isolates. UPEC isolates from 1989 and 2010-2014 were shown to carry mutations in gyrA (Ser83 and Asp87), gyrB (Ser464 and Thr469), parC (Ser80 and Glu84) and parE (Glu460, Ser458, Ile464 and Leu445). The most common mutations of QRDRs in 1989 isolates were Ser83Leu and Asp87Gly in gyrA and Ser80Ile in parC (2 strains: 66.7%) while those in 2010-2014 isolates were Ser83Leu and Asp87Asn in gyrA and Ser80Il2 and Glu84Val in parC (88 strains: 40.0%). PMQR determinants were detected only in 2010-2014 UPEC strains (47 strains: 21.4%).

• 약학회지
• /
• 제60권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2016

The aim of this study was to investigate the prevalence of quinolone resistant E. coli from retail meat and to characterize the resistant determinants. Determination of minimum inhibitory concentration, the sequence analysis of gyrA, gyrB, parC, and parE quinolone resistance determining regions (QRDR), the presences of plasmid mediated quinolone resistance (PMQR) and the expression of efflux pump genes were investigated. Of the total 277 retail meat samples, 67 coli form bacteria were isolated. 15 of 67 isolates showed nalidixic acid resistance and 7 of 15 nalidixic acid resistant isolates were also resistant to ciprofloxacin, moxifloxacin and levofloxacin. 11 of 15 nalidixic acid resistant strains were isolated from chicken, 2 of 15 were isolated from beef and 2 of 15 were isolated from pork samples. 11 of 15 nalidixic acid resistant strains have single mutation at codon 87 (D87N or D87G) in gyrA, 2 of 11 gyrA mutants have double mutations at codon 86 and 87 (L86A and L87I) in parC with mutations at codon 434+445+465 or 429 in gyrB. 2 of 15 resistant isolates harbored qnrS, a PMQR determinant. Over expression of the acrB gene, efflux pump gene (3.93~16.53 fold), was observed in 10 of 15 resistant isolates.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제26권9호
• /
• pp.1605-1612
• /
• 2016

Quinolone-resistant Salmonella strains were isolated from patient samples, and several quinolone-sensitive strains were used to analyze mutations in the quinolone resistance-determining region (QRDR) of gyrA, gyrB, parC, and parE and to screen for plasmid-mediated quinolone resistance. Among the 21 strains that showed resistance to nalidixic acid and ciprofloxacin (MIC 0.125-2.0 μg/ml), 17 strains had a mutation in QRDR codon 87 of gyrA, and 3 strains had a single mutation (Ser83 → Phe). Another cause of resistance, efflux pump regulation, was studied by examining the expression of acrB, ramA, marA, and soxS. Five strains, including Sal-KH1 and Sal-KH2, showed no increase in relative expression in an analysis using the qRT-PCR method (p < 0.05). In order to determine the genes involved in the resistance, the Sal-9 isolate that showed decreased susceptibility and did not contain a mutation in the gyrA QRDR was used to make the STM (MIC 8 μg/ml) and STH (MIC 16 μg/ml) ciprofloxacin-resistant mutants. The gyrA QRDR Asp87 → Gly mutation was identified in both the STM and STH mutants by mutation analysis. qRT-PCR analysis of the efflux transporter acrB of the AcrAB-TolC efflux system showed increased expression levels in both the STM (1.79-fold) and STH (2.0-fold) mutants. In addition, the expression of the transcriptional regulator marA was increased in both the STM (6.35-fold) and STH (21.73-fold) mutants. Moreover, the expression of soxS was increased in the STM (3.41-fold) and STH (10.05-fold) mutants (p < 0.05). Therefore, these results indicate that AcrAB-TolC efflux pump activity and the target site mutation in gyrA are involved in quinolone resistance.

• 한국동물위생학회지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2019

The aim of this study was to investigate the prevalence and characterization of plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) gene in 79 Enterobacteriaceae isolated from dogs and cats. Of 79 isolates, PMQR genes were found in 10 (12.7%) isolates, including aac(6')-lb-cr, qnrB, qnrS and qnrA detected alone or in combination in 8 (10.1%), 4 (5.1%), 2 (2.5%) and 1 (1.3%) isolates, respectively. Interestingly, two qnrS genes were detected in nalidixic acid and ciprofloxacin susceptible isolates. Extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) was detected in 90% (9 isolates) of PMQR positives isolates. Among ESBL genes, CTX-M, TEM and SHV were detected in 9, 8 and 3 isolates, respectively. Almost all PMQR genes were detected in co-existence with ESBL genes. All PMQR positives isolates were multidrug resistance (i.e. resistant to five or more antibiotics). qepA, OXA and CMY-2 genes were not found. The six transconjugants were obtained by conjugation experiment. The aac(6')-lb-cr, qnrB and qnrS were co-transferred with CTX-M, TEM and/or SHV, whereas qnrA was not observed among transconugants. This is the first report of the presence of aac(6')-lb-cr and qnrA gene among Enterobacteriaceae isolates from dogs in Korea. The prudent use of antimicrobials and continuous monitoring for companion animals are required.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제53권3호
• /
• pp.217-224
• /
• 2021

전 세계적으로 fluoroquinolone (FQ) 내성 그람음성균이 출현하고 있는 가운데, 최근 우리나라에서 FQ 내성 E. coli의 증가 추세는 심각한 우려를 낳고 있다. 이에 본 연구에서는 2018년 6월부터 12월까지 대전지역의 3차 병원에서 분리된 ciprofloxacin 내성 E. coli 56균주를 대상으로, 역학관계와 FQ 내성 결정인자의 양상을 조사하였다. 역학관계를 확인하기 위해 multilocus sequence typing (MLST)을 실시하였다. PCR과 염기서열 분석은 gyrA, gyrB, parC, parE 유전자의 QRDR에서 염색체상의 돌연변이와 aac(6)-Ib-cr, qepA, qnrA, qnrB, qnrC, qnrD 및 qnrS와 같은 PMQR 유전자의 빈도를 확인하였다. MLST 분석 결과, 12개의 ST를 확인하였으며, 이 중 가장 우세한 ST는 ST131 (31/56, 55.4%)이었고, 순차적으로 ST1193 (13/56, 23.2%), ST405 (3/56, 5.4%)의 결과를 보였다. ciprofloxacin 내성 E. coli 56균주 중 gyrA 유전자에서 83번째 아미노산인 serine (S)이 leucine (L)으로, 87번째 아미노산인 aspartic acid (D)가 asparagine (N)으로 치환되고, parC 유전자에서 80번째 아미노산인 serine (S)이 isoleucine (I)으로, 84번째 아미노산인 glutamic acid (E)가 valine (V)으로 치환된 결과(29/56, 51.8%)가 가장 빈번하게 확인되었고, aac(6)-Ib-cr (19/56, 33.9%)은 가장 흔한 PMQR 유전자로 확인되었다. 이러한 FQ 내성 결정인자의 결과는 다른 클론과 비교하여 ST131에서 더 빈번하게 확인되었다. ciprofloxacin 내성 E. coli 균주에 대한 역학적 특성의 지속적인 모니터링과 FQ 내성 결정인자에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.