プラスミドでコードされたキノロン耐性タンパク質QnrB19とサルモネラ菌チフス菌DNAジラーゼとの相互作用

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

J. Infect. Chemother..2020 Jul;S1341-321X(20)30188-4. doi: 10.1016/j.jiac.2020.06.002.Epub 2020-07-12.

プラスミドでコードされたキノロン耐性タンパク質QnrB19とサルモネラ菌チフス菌DNAジラーゼとの相互作用

Interaction of the plasmid-encoded quinolone resistance protein QnrB19 with Salmonella Typhimurium DNA gyrase.

Ruttana Pachanon
Kentaro Koide
Siriporn Kongsoi
Chie Nakajima
Thoko Flav Kapalamula
Orasa Suthienkul
Yasuhiko Suzuki

PMID: 32669211 DOI: 10.1016/j.jiac.2020.06.002.

抄録

背景:

プラスミドでコードされたキノロン耐性タンパク質Qnrは、細菌のキノロン耐性の重要な因子である。QnrはDNAジラーゼと相互作用してキノロンに対する感受性を低下させる。Qnr遺伝子は、腸内細菌の間で水平伝播により急速に広まっている可能性が高い。膨大な疫学データはあるが、サルモネラ菌の中で優勢なQnrであるQnrB19がキノロン耐性獲得にどのように寄与しているのか、分子的な詳細はまだよくわかっていない。

BACKGROUND: Plasmid-encoded quinolone resistance protein Qnr is an important factor in bacterial resistance to quinolones. Qnr interacts with DNA gyrase and reduces susceptibility to quinolones. The gene qnr likely spreads rapidly among Enterobacteriaceae via horizontal gene transfer. Though the vast amounts of epidemiological data are available, molecular details of the contribution of QnrB19, the predominant Qnr in Salmonella spp., to the acquisition of quinolone resistance has not yet been understood well.

目的:

私たちは、サルモネラ菌チフス菌DNAジラーゼとQnrB19の組換え体を用いて、キノロン耐性獲得におけるQnrB19の役割を調べることを目的としました。

OBJECTIVE: We aimed to examine the role of QnrB19 in quinolone resistance acquisition using recombinant Salmonella Typhimurium DNA gyrases and QnrB19.

材料および方法:

組換えQnrB19を大腸菌で発現させ、Ni-NTAアガロースカラムクロマトグラフィーで精製した。組換えサルモネラ菌チフス菌DNAジラーゼのDNAスーパーコイル活性を、QnrB19の有無にかかわらず、3種類のキノロンの存在下で評価した。

MATERIALS AND METHODS: Recombinant QnrB19 was expressed in E. coli and purified by Ni-NTA agarose column chromatography. DNA supercoiling activities of recombinant Salmonella Typhimurium DNA gyrase were assessed with or without QnrB19 under the existence of three quinolones to measure ICs, the concentration of each quinolone required for 50% inhibition in vitro.

結果:

DNAジラーゼに対するノルフロキサシン、シプロフロキサシン及びナリキシジン酸のICはそれぞれ0.30、0.16及び17.7μg/mLであり、QnrB19の添加により、ノルフロキサシン及びシプロフロキサシンのICはそれぞれ0.81及び0.48となり、QnrB19の効果は認められなかった。QnrB19の添加によりノルフロキサシンとシプロフロキサシンのICはそれぞれ0.81と0.48μg/mLに増加したが，ナリディキシン酸のICにはQnrB19の効果は認められなかった。

RESULTS: The ICs of norfloxacin, ciprofloxacin and nalidixic acid against DNA gyrases were measured to be 0.30, 0.16 and 17.7 μg/mL, respectively. The addition of QnrB19 increased the ICs of norfloxacin and ciprofloxacin to be 0.81 and 0.48 μg/mL, respectively, where no effect of QnrB19 was observed on the IC of nalidixic acid.

結論:

QnrB19は、S. Typhimurium DNA gyraseに対して非古典的なキノロン系耐性を付与する能力を持つことを初めてインビトロで示しました。本研究で得られたキノロン類の構造的知見は、S. Typhimuriumや他の細菌の抗菌抵抗性に関連する他の因子とともに、PMQRを担持したプラスミドの拡散防止に有用な薬剤の探索に貢献する可能性があると考えられる。

CONCLUSION: QnrB19 was shown for the first time in vitro to have ability to grant non-classical quinolone resistance to S. Typhimurium DNA gyrase. Structural insight on quinolones in this study may contribute to investigate drugs useful for preventing the spread of plasmid carrying PMQR along with other factors associating with antimicrobial resistance in S. Typhimurium and other bacteria.