JP3652387B2 - Penicillin-resistant pneumococcal gene fragment and its use - Google Patents

Penicillin-resistant pneumococcal gene fragment and its use Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ペニシリン耐性肺炎球菌を検出するために有用な核酸断片、ペプチド、DNAプローブ及びプライマー、並びにこれらを用いた該菌の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
1967年オーストラリアでペニシリンに対して耐性を有する肺炎球菌が報告されて以来、この耐性菌は世界各地で分離が報告され、その数は年々増加している。
【0003】
ペニシリン耐性肺炎球菌は、現在臨床で用いられているすべてのβ−ラクタム剤に交叉性を示すため、正確には、β−ラクタム耐性肺炎球菌といえるものである。更に、β−ラクタム剤以外の薬剤にも耐性を示す菌株も多く、臨床上きわめて重大な問題となっている。
【0004】
斯かる実状において、ペニシリン耐性肺炎球菌の迅速かつ高感度な検出方法が求められているが、従来の薬剤感受性試験では、迅速性及び再現性に問題があり、満足できる方法とは言い難いものであった。
【0005】
一方、ペニシリン耐性肺炎球菌の機序の研究から、β−ラクタム剤の標的酵素であるペニシリン結合蛋白質の変異が耐性に直接関与していると考えられていた。すなわち、肺炎球菌のペニシリン結合蛋白質にはPBP1A,1B,2A,2B,2X及び3の6種類があり、世界各地で分離されるペニシリン耐性肺炎球菌の多くは、PBP1A,2X/2A,2Bに対する親和性が同時に低下している場合が多い。その後の研究により、ペニシリン耐性菌のPBP 2Bの遺伝子のある領域に感受性菌のPBP 2Bの遺伝子と塩基配列のかなり異なる部位(耐性ブロック)が存在することが認められた(Dowson,C.G.,et al.Proc,Natl.Acad.USA 86,8842−8846(1989))。その変異には大きく分けてClass A及びClass Bの2種類が存在し、それらの変異が耐性と密接に関っていることが示唆された。また、わが国で分離されたペニシリン耐性肺炎球菌の多くにもそれらの変異が見い出され、感受性株からは検出することができなかったことより、それらの遺伝子変異と耐性の関連が裏づけられる結果となった(清水ら,第42回,日本感染症学会東日本地方会総会抄録(1993))。
【0006】
このことから、前記2種類の遺伝子変異を検出することによって、ペニシリン耐性肺炎球菌を迅速に高感度で検出できると考えられたが、臨床上重要とされる高度耐性菌と遺伝子変異が必ずしも一致するとは限らないことが判明した。
従って、臨床上重要な高度耐性菌とより相関性の高い遺伝子断片の発見及びこれを用いたペニシリン耐性肺炎球菌の正確な検出法が希求されていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は、臨床分離された耐性菌の薬剤感受性と上記遺伝子変異との相関を調べた結果、高度耐性にもかかわらず、上記変異をもたない新規の耐性菌を多数分離し、この菌の遺伝子配列を決定したところ、下記に示す配列番号1等で表わされる塩基配列をもつ核酸断片がペニシリン高度耐性に特徴的であることを見い出し、これを用いれば該耐性菌が迅速かつ高感度で検出でき、更に、その遺伝子のコードするペプチドの特徴的なアミノ酸配列を利用して免疫学的手法により耐性株の迅速な検出ができることを見い出し本発明を完成した。
【0008】
すなわち本発明は、配列番号1で表わされる塩基配列のうち10塩基から100塩基からなる塩基配列若しくはこれと相補的な塩基配列であって、配列番号3で表わされる塩基配列のうち少なくとも10以上の塩基からなる塩基配列若しくはこれと相補的な塩基配列を有する核酸断片を提供するものである。
【0009】
また、本発明は、上記核酸断片から選ばれるペニシリン耐性肺炎球菌検出用のプライマー又はプローブ、並びに当該プライマー又はプローブを用いる当該耐性菌の検出法及び当該プライマー又はプローブを含む当該耐性菌検出用キットを提供するものである。
【0011】
本発明の核酸断片である配列番号1で示される塩基配列を有する核酸断片及び配列番号3で示される塩基配列を有する核酸断片は、例えば次の(1)、(2)及び(3)の工程により分離、決定することができる。
【0012】
(1)既知の変異遺伝子を有さないにもかかわらず、ペニシリン耐性を有する肺炎球菌を分離し、(2)当該分離株の遺伝子から既知の変異遺伝子以外の変異遺伝子を分離・決定し、(3)次いで当該新規変異遺伝子の検出に必要な核酸断片を設計・決定する。以下、この工程をより詳細に説明する。
【0013】
(1)既知の変異遺伝子を有さない、ペニシリン耐性肺炎球菌の分離:
この菌の分離は、例えば既知のPBP2Bの遺伝子変異を薬剤感受性試験の相関性の検討から、上記の性質を有する菌株を分離することにより行われる。すなわち、数多くの臨床分離株について、PBP2BのClass A変異遺伝子を増幅するプライマー、PBP2Bの Class B変異遺伝子を増幅するプライマー及び肺炎球菌に特異的な溶血酵素(Autolysin)遺伝子を増幅するプライマーの3種を用いたPCRによりPBP2B遺伝子変異を有するペニシリン耐性肺炎球菌を検出する。一方、同じ臨床分離株について数種類のβ−ラクタム系抗生物質を用いてペニシリン耐性の有無を検討する。これらの結果を対比することにより、上記性質を有する菌株を分離する。
【0014】
(2)(1)で得た分離株の遺伝子配列の決定:
例えばPCR直接シークエンシング法により、部分的に塩基配列を決定できる。
配列番号1で示される塩基配列は、KK−3株について、活性セリン残基を含む788塩基配列を決定したものである。この配列は正常、Class A及びClass Bのいずれとも異なることが確認された(図5,6参照)。
【0015】
(3)ペニシリン耐性肺炎球菌を検出できる核酸断片の設計:
配列番号1の核酸もしくはその相補核酸から、プローブを設計するには、配列番号3もしくはその相補配列の少なくとも10塩基以上を有する核酸断片を用いればよい。
一方、配列番号1の核酸もしくはその相補核酸からプライマーを設計するには、例えばPCR法で遺伝子増幅を行った場合、遺伝子増幅物が配列番号3で示される塩基配列の、少なくとも10塩基対以上を含むように設計すればよい。
具体的には、配列番号1で表わされる核酸において、一方のプライマー(以下、プライマー1)と略す)が配列番号3で表わされる塩基配列の少なくとも10塩基以上を含むように設計すれば、もう一方のプライマー(以下、プライマー2)と略す)は、配列番号1で表わされる核酸の相補鎖においてプライマー1)と相補的な配列より、5′側の任意の配列から選べばよい。
また、配列番号1で表わされる核酸において、プライマー1)を配列番号3で示される塩基配列より、5′側の配列から選べば、プライマー2)は配列番号1で表わされる核酸の相補鎖において、配列番号3で示される塩基配列の相補配列より5′側の配列から選べばよい。プライマーの大きさは配列番号1の核酸もしくはその相補核酸と特異的に結合可能なものであれば特に限定されないが、好ましくは10塩基から100塩基の核酸断片である。このようなプライマーから増幅された生成物は、上記プローブで検出するか鎖長を比較することにより同定することができる。
【0016】
本発明の核酸断片における、配列番号3のうち少なくとも10塩基を有する核酸断片とは、配列番号3の18塩基のうちの連続した少なくとも10塩基を有するものであり、10塩基の具体例としては配列番号2のうち1−10、2−11、3−12、4−13、5−14、6−15、7−16、8−17、9−18の各10塩基である。
【0017】
本発明の核酸断片は、DNA合成機により合成することもできる。
【0018】
また、本発明のペプチドは配列番号2で示されるアミノ酸配列、又は配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち少なくとも4アミノ酸を有するものであり、当該ペプチドはペプチド合成機により合成することもできるし、また公知の遺伝子組換え技術を用いて微生物などに生産させることもできる。
【0019】
本発明の核酸断片をプライマー又はプローブとして用いることにより、ペニシリン耐性肺炎球菌が検出できるが、高感度検出を達成するには遺伝子増幅法を用いるのが好ましい。
遺伝子増幅法としては、PCR法、LCR法、3SR法、SDA法等がある(Manak,M.M.DNA Probes 2nd Edition p255−291,Stockton Press(1993))が、本発明の核酸断片は、これらの増幅反応のプライマー(LCR法においてはプローブ)として利用するか、増幅物に本発明核酸断片が存在するかどうかを検出するためのプローブとして利用することができる。
なお、本発明核酸断片をプライマー又はプローブとして使用する場合、該プライマーあるいはプローブに標識物又は固相担体と結合可能な部位を導入したり、プローブ又は該プローブを含む一本鎖核酸を固相化担体に固定化することにより、検出を容易にすることができる。
ここで標識物としては、非放射性、放射性物質のどちらを用いてもよいが、好ましくは非放射性物質である。非放射性の標識物としては、直接測定可能なものとして蛍光物質〔例えばフルオレッセイン及びその誘導体(フルオレッセインイソチオシアネート等)、ローダミン及びその誘導体(テトラメチルローダミンイソチオシアネート、テキサスレッド等)〕、化学発光物質(例えばアクリジン等)や遅延蛍光を発する物質(DTTA:ファルマシア社製)などが挙げられる。
【0020】
なお、これらの標識物を検出するにあたっては、標識物と特異的に結合する物質を利用すれば、間接的に標識物を検出することもできる。こうした場合の標識物としては、ビオチンあるいはハプテン等が挙げられ、ビオチンの場合は、これに特異的に結合するアビジンあるいはストレプトアビジンが、ハプテンの場合は、これに特異的に結合する抗体が利用できる。ハプテンとしては2,4−ジニトロフェニル基を有する化合物、ジゴキシゲニンを使うことができ、更にはビオチンあるいは蛍光物質などもハプテンとして使用することができる。これらの標識物はいずれも単独又は必要であれば複数種の組み合わせで公知手段(特開昭59−93098号、特開昭59−93099号各公報参照)により、プライマー又はプローブに導入することができる。
また、当該固相担体と結合可能な部位(固相担体結合部位)の一例としては、上記非放射性標識物質を利用することもできる。その好ましい具体例としては、ビオチン、あるいはフルオレッセインなどの蛍光物質又は2,4−ジニトロフェニル基を有する化合物あるいはジゴキシゲニンなどのハプテンが挙げられ、これらは単独又は必要であれば複数種の組み合わせであらかじめ本発明プライマーに導入しておくことができる(詳細は、特開平1−252300号公報参照)。
更に、本発明プローブ又は該プローブを含む一本鎖核酸を固相担体へ固定化する方法としては、上記した固相担体と結合可能な部位を導入する方法以外に、アミノ基を導入した固相担体と核酸をグルタルアルデヒドのような架橋剤を用いて結合させる方法、あるいは核酸に官能基を導入し、適当な架橋剤を用いて固相担体上に導入された官能基と結合させる方法(Nucleic Acids Res.,15,5373−5390(1987))あるいは吸着などの非特異的結合により固定化することもできる(特開昭61−219400、特開平5−192198号公報)。
本発明検出法は、例えば、被検体に本発明プライマーを加え、遺伝子増幅反応を行い、目的とする遺伝子増幅反応生成物を検出することができるが、簡易性、迅速性の点で、非放射性標識プライマーを利用するED−PCR法(Ubukata,K.等、J.Clin.Microbiol.30,p1728−1733(1992))が好ましい。
また、本発明核酸断片をプローブとして使用する場合は、プローブをあらかじめマイクロプレートに固定化して使用するマイクロプレートハイブリダイゼーション法(Kawai,S.等、Anal.Biochem.209,63−69(1993))が自動化が可能なことより好ましい。
【0021】
本発明の免疫学的検出法は、前記ペプチド又は当該ペプチドに対する抗体を用いて行われるが、ここで用いられる抗体はポリクローナル及びモノクローナルのいずれでもよい。ポリクローナル抗体としては、通常の手段により動物を免疫して得られた抗血清又はその精製物を用いることができる。また、モノクローナル抗体としては、通常の細胞融合法により得られたハイブリドーマを増殖させて採取したものを用いることができる。
【0022】
本発明の免疫学的検出法は、例えば酵素免疫法(EIA)、ラジオアイソトープ免疫法(RIA)、蛍光免疫法などが挙げられるが、EIAが好ましい。また、免疫反応は、競合法、サンドイッチ法のいずれでもよいが、このうちサンドイッチ法、特に固相抗原又は固相抗体を用いたELISAが好ましい。
【0023】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
なお、以下の実験例における遺伝子工学的手法は、マニアティスらのモレキュラークロニング第2版〔Cold Spring Harbar Laboratory Press(1989)〕に従って行った。また、PCRのプライマーに使用するオリゴヌクレオチドはアプライドバイオシステム社の自動合成機モデル381Aを用いて行い、一般的手法〔Oligonucleotide Synthesis,IRL Press(1984)〕により、脱保護及び精製して使用した。また、シークエンシングに使用するビオチン標識オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド合成の最後にアミノリンクII(商標)(アプライドバイオシステム社製)を付加してアミノ基を導入し、米国特許第4,849,336号公報に記載の方法に従ってビオチンコハク酸イミドエステルと反応して得た。蛍光標識プライマーも、同様に調製したアミノ基を導入したオリゴヌクレオチドをフルオレッセインイソチオシアネートを用いて標識し調製した。
シークエンシングは、直接シークエンシング法により(Rao,V.B.Anal.Biochem.216,1−14(1994))島津DNAシークエンサー(DSQ1)を用いて行った。
【0024】
実験に用いた臨床分離株は、オプトヒン感受性試験、イヌリン分解試験及び胆汁溶解試験を実施した。併せて、API−20 STREPによりその性状を調べ、APIコードでも肺炎球菌であることを確認した。
【0025】
被験菌の各種β−ラクタム系薬に対する感受性は、日本化学療法学会の標準法(日本化学療法学会:最小発育阻止濃度(MIC)測定法再改定について:Chemotherapy 29,76−79,1981)に従って測定した。培地はミューラーヒントン寒天培地(栄研化学社製)を用い、綿羊の脱線維血液を5%の割合に加えて使用した。
【0026】
実施例1
PCRによる、autolysin遺伝子、正常なPBP2B遺伝子、Class Aの変異PBP2B遺伝子及びClass Bの変異PBP2B遺伝子の検出:
薬剤感受性試験にはペニシリンG(PCG)、オキサシリン(MPIPC)、アンピシリン(ABPC)、イミペネム(IPM)、セフォタキシム(CTX)及びセフジニール(CFDN)の6種類の抗菌薬を使用した。また、遺伝子検出はPCRにより行った。
下記に示す4種のプライマーペアはそれぞれ2組づつ混合して下記に示すPCRミックス1及びPCRミックス2とした。
【0027】
autolysin遺伝子を増幅するプライマー
5′TGAAGCGGATTATCACTGGC AUT-1
5′GCTAAACTCCCTGTATCAAGCG AUT-2
【0028】
正常なPBP2Bを増幅するプライマー
5′ATCAATTCTTGGTATACTCAGG PBP-N1
5′AGTAGATTCATCTGGTAGGTC PBP-N2
【0029】
Class Aの変異PBP2B遺伝子を増幅するプライマー
5′CTAGGCCAATGCCGATTACG PBP-A1
5′AGTAGATTCATCTGGTAGGTC PBP-A2
【0030】
Class Bの変異PBP2B遺伝子を増幅するプライマー
5′CCAAACCTTAACAGATCAGC PBP-B1
5′AGTAGATTCATCTGGTAGGTC PBP-B2
【0031】
PCRミックス1
5μg /ml AUT−1、5μg /ml AUT−2、5μg /ml PBP−A1、5μg /ml PBP−A2、10mM Tris−HCl pH8.9、1.5mM MgCl2、80mM KCl、0.5mg/ml BSA、0.1(w/v)%コール酸ナトリウム、0.1(w/v)% Triton X−100、1mMdATP、1mM dGTP、1mM dCTP、1mM dTTP、100U/mlTth DNAポリメラーゼ
【0032】
PCRミックス2
5μg /ml PBP−N1、5μg /ml PBP−N2、5μg /ml PBP−B1、5μg /ml PBP−B2、10mM Tris−HCl pH8.9、1.5mM MgCl2、80mM KCl、0.5mg/ml BSA、0.1(w/v)%コール酸ナトリウム、0.1(w/v)%Triton X−100、1mMdATP、1mM dGTP、1mM dCTP、1mM dTTP、100U/mlTth DNAポリメラーゼ
【0033】
血液寒天培地上に発育した肺炎球菌は、20μl の溶菌液(110mM Tris−HCl pH8.9、1.5mM MgCl2、80mM KCl、0.5mg/mlBSA、0.1(w/v)%コール酸ナトリウム、0.1(w/v)% Triton X−100、0.45(w/v)% NP40、0.45(w/v)% Tween20、0.2mg/mlプロテアーゼK)をあらかじめ分注したマイクロチューブへ白金耳を用いて1コロニー釣菌した。なお、1株につき上記マイクロチューブを2本使用して溶菌した。チューブは、Gene Amp PCRSystem 9600−R(日本ロシュ社製)にセットし、60℃で20分、続いて90℃で10分処理した。次いで前記のPCRミックス1及びPCRミックス2をそれぞれのチューブにべつべつに5μl ずつ加えた。PCRは50℃−30秒、70℃−30秒、94℃−15秒の温度条件で30サイクル行った。反応後は3%アガロース電気泳動を用いて解析した。
【0034】
薬剤感受性試験のペニシリン耐性肺炎球菌(PRSPと略す)とペニシリン感受性肺炎球菌(PSSPと略す)の識別はNCCLSの勧告〔NationalCommittee for Clinical Laboratory Standards.Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests.4th.ed. M2−A4,National Committeefor Clinical Laboratory Standards,Villanova,Pa.(1990)〕に従い、PCGに対して0.1μg /ml以上のMICを示す株、あるいはMPIPCに1.0μg /ml以上のMICを示す株をPRSPとした。また、PCRによる遺伝子検査ではアガロース電気泳動で目的の位置にバンドが見られたものについてその遺伝子があるものとした。臨床分離株30株について行った遺伝子検査と薬剤感受性試験の関係を図1〜4に示した。この結果、PRSPであるにもかかわらず、Class AあるいはClass Bの変異遺伝子をもたないものが4株見い出された。なお、同等の試験を臨床分離株の数を増やして行ったところ、Class AあるいはClass Bに属さない耐性株は肺炎球菌全体の10%程度存在することが明らかとなった。
【0035】
実施例2
ペニシリン耐性肺炎球菌PBP2Bの部分的塩基配列の決定:
図10に示すシークエンシングプライマーを用いてPCR直接シークエンシング法によってClass A及びClass Bに属さないペニシリン耐性肺炎球菌のPBP2B遺伝子の部分塩基配列を決定した。まず、実施例1によってClass A及びClass Bに属さないペニシリン耐性肺炎球菌臨床分離株から、Sprattら(Molecular Microbiology ,95−102(1989))のプライマーを使用して1481塩基の遺伝子増幅物を得た。この遺伝子断片をテンプレートとし、図10に示したPBP2とPBP5、PBP1とPBP6のプライマーの組み合わせで遺伝子増幅を行い、得られた増幅物をシークエンシング法のテンプレートとした。ただし、PBP4あるいはPBP5をシークエンシングのプライマーとする場合、PBP2とPBP5の組み合わせによるPCRには、ビオチン標識したPBP5を使用し、PBP3あるいはPBP6をシークエンシングのプライマーとする場合は、PBP1とPBP6の組み合わせによるPCRにはビオチン標識したPBP6を使用した。それぞれビオチン標識プライマーによって調製した遺伝子増幅物はダイナビーズM−280 ストレプトアビジン(ベリタス)を用いてプロトコールに従って固相に捕獲し、アルカリ変性にてビオチン標識した鎖とは反対の鎖を溶液中に遊離させてシークエンシング反応のテンプレートとした。シークエンシング反応には島津蛍光式DNAシークエンサー専用キット(島津製作所社製)を使用した。
【0036】
上記の方法に従い、Class A及びClass Bのいずれにも属さないペニシリン耐性肺炎球菌を数種類選択し、トランプペプチダーゼ領域の活性セリン残基からカルボキシ末端の方向についてPCR直接シークエンシング法によって部分的に塩基配列を決定した。
【0037】
その結果、アミノ酸変異を伴う特徴的な遺伝子変異が数株で共通に見い出された。この中から、一種類の株(KK−3,この株は、平成6年9月19日に工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託申請したが受託を拒絶されたので湧永製薬(株)広島研究所に分譲可能な状態で保存されている。)を選択し、活性セリン残基を含む788塩基の塩基配列を決定したのが配列番号1で示すものである。(以下この変異と同様な変異をもつものをClass Cと呼ぶ)。
図5、6、7において正常、Class A、Class B及び今回塩基配列を決定したものClass Cの塩基配列及び図7においてアミノ酸配列の比較を行った。
【0038】
実施例3
臨床分離したペニシリン耐性肺炎球菌中の新しい変異株(Class C)の検索:
上記の遺伝子変異をもつ耐性株が臨床分離株中にどの程度の割合で存在しているかをPCR法を用いて検出した。
【0039】
まず、Class CのPBP2B遺伝子のみを増幅できるプライマーを設計・合成した。
【0040】
5′ATTCCTTGGGAACGGTAACC PBP-C1
5′TAAGCCTGAGTATACCAAGT PBP-C2
【0041】
実施例1と同様にしてPCRミックスを調製しコロニーを用いて検出を行った。なお、正常遺伝子との区別が明確にできる条件を種々検討し、PCR条件を94℃で30秒、57℃で30秒、72℃で60秒の30サイクルと決定した。
本法を用いてClass AあるいはClass Bに属さない耐性株(48株)を調べたところ11株で目的の遺伝子増幅物が得られた(図8及び9)。
【0042】
この結果より、臨床分離株中のClass AあるいはClass Bに属さない耐性株のうちおよそ23%がClass Cに属することが明らかとなった。これらはすべて高度耐性であり、臨床上重要な株である。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、従来判定が不正確になりやすかったペニシリン耐性肺炎球菌が、正確、簡便かつ早期にペニシリン耐性であると判定できる。従って、早期に適切な化学療法が可能となる。
【0044】
【配列表】
配列番号:1
配列の長さ:777
配列の型:核酸
トポロジー:直鎖状
配列の種類:Genomic DNA
ハイポセティカル:NO
アンチセンス:センス
起源
生物名:肺炎球菌
株名:KK−3
配列
AAAACAGGTG CTGTTTTGTC TATGTCAGAA CTCAAACATG ACCTGAAAAC GGGAGACTTG 60
ACGCCTGATT CCTTGGGAAC GGTAACCAAT GTCTTTGTCC CAGGTTCGGT TGTCAAGGCT 120
GCGACCATCA GCTCTGGCTG GGAAAATGGA GTCTTATCAG GAAACCAGAC CTTGACAGAC 180
CAGTCCATTG TCTTTCAAGG TTCATCTCCC ATCAATTCTT GGTATACTTG GTATACTCAG 240
GCTTACGGTT CATTCCCTAT CACAGCAGTC CAAGCTCTGG AGTATTCATC TAATAGCTAT 300
ATGGTCCAAA CAGCTCTAGG TCTTATGGGG CAGACTTACC AACCCAATAT GTTTGTCGGC 360
ACCAGCAACC TAGAGTATGC TATGGGGAAA TTGCGTTCAA CCTTTGGTGA ATATGGTTTG 420
GGGGCTGCGA CAGGAATTGA CCTACCAGAT GAATCTACTG GATTTGTTCC CAAAGAGTAT 480
AGCTTTGCTA ATTACATTAC TAATGCATTT GGGCAGTTTG ATAACTATAC GCCGATGCAG 540
TTGGCTCAGT ATGTAGCAAC TATTGCAAAT GATGGTGTTC GTGTGGCTCC TCGTATTGTT 600
GAAGGCATTT ATGGTAATAA TGATAAGGGA GGCCTAGGCG ACTTGATTCA GCAACTGCAA 660
CCGACAGAGA TGAATAAGGT CAATATATCC GACTCCGATA TGAGTATCTT GCACCAAGGT 720
TTTTATCAGG TTGCTCATGG TACTCGTGGG TTGACAACTG GACGTGCCTT TTCAAAT 777
【0045】
配列番号:2
配列の長さ:259
配列の型:アミノ酸
トポロジー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
ハイポセティカル:YES
起源
生物名:肺炎球菌
株名:KK−3
配列
Lys Thr Gly Ala Val Leu Ser MET Ser Glu Leu Lys His Asp Leu Lys 16
Thr Gly Asp Leu Thr Pro Asp Ser Leu Gly Thr Val Thr Asn Val Phe 32
Val Pro Gly Ser Val Val Lys Ala Ala Thr Ile Ser Ser Gly Trp Glu 48
Asn Gly Val Leu Ser Gly Asn Gln Thr Leu Thr Asp Gln Ser Ile Val 64
Phe Gln Gly Ser Ser Pro Ile Asn Ser Trp Tyr Thr Trp Tyr Thr Gln 80
Ala Tyr Gly Ser Phe Pro Ile Thr Ala Val Gln Ala Leu Glu Tyr Ser 96
Ser Asn Ser Tyr MET Val Gln Thr Ala Leu Gly Leu MET Gly Gln Thr 112
Tyr Gln Pro Asn MET Phe Val Gly Thr Ser Asn Leu Glu Tyr Ala MET 128
Gly Lys Leu Arg Ser Thr Phe Gly Glu Tyr Gly Leu Gly Ala Ala Thr 144
Gly Ile Asp Leu Pro Asp Glu Ser Thr Gly Phe Val Pro Lys Glu Tyr 160
Ser Phe Ala Asn Tyr Ile Thr Asn Ala Phe Gly Gln Phe Asp Asn Tyr 176
Thr Pro MET Gln Leu Ala Gln Tyr Val Ala Thr Ile Ala Asn Asp Gly 192
Val Arg Val Ala Pro Arg Ile Val Glu Gly Ile Tyr Gly Asn Asn Asp 208
Lys Gly Gly Leu Gly Asp Leu Ile Gln Gln Leu Gln Pro Thr Glu MET 224
Asn Lys Val Asn Ile Ser Asp Ser Asp MET Ser Ile Leu His Gln Gly 240
Phe Tyr Gln Val Ala His Gly Thr Arg Gly Leu Thr Thr Gly Arg Ala 256
Phe Ser Asn 259
【0046】
配列番号:3
配列の長さ:18
配列の型:核酸
鎖の数:
トポロジー:直鎖状
配列の種類:Genomic DNA
ハイポセティカル:NO
アンチセンス:センス
起源
生物名:肺炎球菌
株名:KK−3
配列
5′TGGTATACTTGGTATACT
【0047】
配列番号:4
配列の長さ:6
配列の型:アミノ酸
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
ハイポセティカル:YES
起源
生物名:肺炎球菌
株名:KK−3
配列
Trp Tyr Thr Trp Tyr Thr
1 5
【図面の簡単な説明】
【図1】遺伝子検査と薬剤感受性試験の関係を示す図である。
【図2】遺伝子検査と薬剤感受性試験の関係を示す図である。
【図3】遺伝子検査と薬剤感受性試験の関係を示す図である。
【図4】遺伝子検査と薬剤感受性試験の関係を示す図である。
【図5】正常、Class A、Class B及びClass Cの塩基配列を示す図である。
【図6】正常、Class A、Class B及びClass Cの塩基配列を示す図である。
【図7】正常、Class A、Class B及びClass Cのアミノ酸配列を示す図である。
【図8】Class C遺伝子をもつペニシリン耐性肺炎球菌と薬剤感受性の関係を示す図である。
【図9】Class C遺伝子をもつペニシリン耐性肺炎球菌と薬剤感受性の関係を示す図である。
【図10】実施例2において直接シークエンシングに使用したプライマーを示す図である。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a nucleic acid fragment, peptide, DNA probe and primer useful for detecting penicillin-resistant pneumococci, and a method for detecting the bacterium using these.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Since the occurrence of Streptococcus pneumoniae resistant to penicillin in Australia in 1967, this resistant bacterium has been reported to be isolated in various parts of the world, and the number is increasing year by year.
[0003]
Since penicillin-resistant pneumococci exhibit cross-reactivity to all β-lactam agents currently used in clinical practice, they can be accurately called β-lactam-resistant pneumococci. In addition, many strains are resistant to drugs other than β-lactams, which is a very serious problem clinically.
[0004]
In such a situation, a rapid and highly sensitive detection method for penicillin-resistant pneumococci is required, but conventional drug susceptibility tests have problems with rapidity and reproducibility, and are not satisfactory. there were.
[0005]
On the other hand, from the study of the mechanism of penicillin-resistant pneumococci, it was considered that the mutation of penicillin-binding protein, which is a target enzyme of β-lactam, is directly involved in resistance. That is, there are six types of pneumococcal penicillin-binding proteins, PBP1A, 1B, 2A, 2B, 2X, and 3. Most penicillin-resistant pneumococci isolated in various parts of the world have an affinity for PBP1A, 2X / 2A, 2B. In many cases, the sex decreases at the same time. Subsequent studies have confirmed that there is a site (resistance block) that is significantly different in nucleotide sequence from the PBP 2B gene of the susceptible bacterium in a certain region of the PBP 2B gene of the penicillin-resistant bacterium (Dowson, C.G. , Et al. Proc, Natl. Acad. 86 , 8842-8846 (1989)). There are roughly two types of mutations, Class A and Class B, suggesting that these mutations are closely related to resistance. In addition, many of the penicillin-resistant pneumococci isolated in Japan were found to have mutations that could not be detected from susceptible strains, confirming the association between these mutations and resistance. (Shimizu et al., 42nd Annual Meeting of the Japanese Association for Infectious Diseases, East Japan Local Assembly Abstract (1993)).
[0006]
From this, it was considered that penicillin-resistant pneumococci can be detected rapidly and with high sensitivity by detecting the above-mentioned two types of gene mutations. Turned out not to be limited.
Accordingly, there has been a demand for the discovery of gene fragments more highly correlated with clinically important highly resistant bacteria and the accurate detection method of penicillin resistant pneumococci using this.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as a result of investigating the correlation between drug sensitivity of clinically isolated resistant bacteria and the above gene mutation, the present inventor isolated a large number of novel resistant bacteria that do not have the above mutation despite high resistance. As a result of determination of the gene sequence of the fungus, it was found that the nucleic acid fragment having the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 shown below is characteristic of penicillin high resistance. Furthermore, the present inventors have found that a resistant strain can be rapidly detected by an immunological technique using the characteristic amino acid sequence of a peptide encoded by the gene.
[0008]
That is, the present invention is a base sequence consisting of 10 to 100 bases of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a complementary base sequence thereof, wherein at least 10 or more of the base sequences represented by SEQ ID NO: 3 The present invention provides a nucleic acid fragment having a base sequence composed of bases or a base sequence complementary thereto.
[0009]
The present invention also provides a primer or probe for detecting penicillin-resistant pneumococci selected from the nucleic acid fragments, a method for detecting the resistant bacterium using the primer or probe, and the kit for detecting the resistant bacterium comprising the primer or probe. It is to provide.
[0011]
The nucleic acid fragment having the base sequence shown by SEQ ID NO: 1 and the nucleic acid fragment having the base sequence shown by SEQ ID NO: 3 which are the nucleic acid fragments of the present invention are prepared by, for example, the following steps (1), (2) and (3): Can be separated and determined.
[0012]
(1) Isolating pneumococci having penicillin resistance despite having no known mutant gene, (2) isolating and determining a mutant gene other than the known mutant gene from the gene of the isolate, ( 3) Next, a nucleic acid fragment necessary for detection of the novel mutant gene is designed and determined. Hereinafter, this process will be described in more detail.
[0013]
(1) Isolation of penicillin-resistant pneumococci that do not have a known mutated gene:
The isolation of this bacterium is carried out, for example, by isolating a strain having the above-mentioned properties from the examination of the correlation of a known PBP2B gene mutation with a drug sensitivity test. That is, for a large number of clinical isolates, there are three types of primers: a primer that amplifies the Class A mutant gene of PBP2B, a primer that amplifies the Class B mutant gene of PBP2B, and a primer that amplifies the pneumococcus-specific hemolytic enzyme (Autolysin) gene Penicillin-resistant pneumococci having a PBP2B gene mutation are detected by PCR using. On the other hand, the presence or absence of penicillin resistance is examined using several β-lactam antibiotics for the same clinical isolate. By comparing these results, a strain having the above properties is isolated.
[0014]
(2) Determination of the gene sequence of the isolate obtained in (1):
For example, the base sequence can be partially determined by PCR direct sequencing.
The base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is a 788 base sequence including an active serine residue determined for the KK-3 strain. This sequence was confirmed to be different from normal, class A and class B (see FIGS. 5 and 6).
[0015]
(3) Design of nucleic acid fragment capable of detecting penicillin resistant pneumococci:
In order to design a probe from the nucleic acid of SEQ ID NO: 1 or its complementary nucleic acid, a nucleic acid fragment having at least 10 bases of SEQ ID NO: 3 or its complementary sequence may be used.
On the other hand, in order to design a primer from the nucleic acid of SEQ ID NO: 1 or its complementary nucleic acid, for example, when gene amplification is performed by the PCR method, the gene amplification product has at least 10 base pairs or more of the base sequence shown by SEQ ID NO: 3. Design to include.
Specifically, in the nucleic acid represented by SEQ ID NO: 1, if one primer (hereinafter abbreviated as primer 1) is designed to include at least 10 bases or more of the base sequence represented by SEQ ID NO: 3, the other The primer (hereinafter abbreviated as "primer 2") may be selected from any sequence 5 'to the complementary strand of primer 1) in the complementary strand of the nucleic acid represented by SEQ ID NO: 1.
In addition, in the nucleic acid represented by SEQ ID NO: 1, if primer 1) is selected from the sequence 5 'to the base sequence represented by SEQ ID NO: 3, primer 2) is the complementary strand of the nucleic acid represented by SEQ ID NO: 1, What is necessary is just to select from the sequence | arrangement 5 'side from the complementary sequence of the base sequence shown by sequence number 3. The size of the primer is not particularly limited as long as it can specifically bind to the nucleic acid of SEQ ID NO: 1 or its complementary nucleic acid, but is preferably a nucleic acid fragment of 10 to 100 bases. Products amplified from such primers can be identified by detection with the above probes or by comparing chain lengths.
[0016]
The nucleic acid fragment having at least 10 bases of SEQ ID NO: 3 in the nucleic acid fragment of the present invention has at least 10 consecutive bases of 18 bases of SEQ ID NO: 3, and a specific example of 10 bases is a sequence. Among the numbers 2, 1-10, 2-11, 3-12, 4-13, 5-14, 6-15, 7-16, 8-17, and 9-18 are each 10 bases.
[0017]
The nucleic acid fragment of the present invention can also be synthesized by a DNA synthesizer.
[0018]
Moreover, the peptide of the present invention has at least 4 amino acids of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 2 or the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 4, and the peptide can be synthesized by a peptide synthesizer, It can also be produced by microorganisms using known gene recombination techniques.
[0019]
Penicillin-resistant pneumococci can be detected by using the nucleic acid fragment of the present invention as a primer or probe, but it is preferable to use a gene amplification method to achieve high-sensitivity detection.
Examples of gene amplification methods include PCR, LCR, 3SR, SDA, etc. (Manak, MM DNA Probes 2nd Edition p255-291, Stockton Press (1993)). It can be used as a primer for these amplification reactions (probe in the LCR method) or as a probe for detecting whether the nucleic acid fragment of the present invention is present in the amplified product.
When the nucleic acid fragment of the present invention is used as a primer or probe, a site capable of binding to a label or a solid phase carrier is introduced into the primer or probe, or a single-stranded nucleic acid containing the probe or the probe is immobilized. Detection can be facilitated by immobilization on a carrier.
Here, as the labeling substance, either a non-radioactive substance or a radioactive substance may be used, but a non-radioactive substance is preferable. Non-radioactive labels include fluorescent substances (for example, fluorescein and derivatives thereof (fluorescein isothiocyanate, etc.), rhodamine and derivatives thereof (tetramethylrhodamine isothiocyanate, Texas red, etc.)), Examples include chemiluminescent substances (for example, acridine) and substances that emit delayed fluorescence (DTTA: manufactured by Pharmacia).
[0020]
In detecting these labeled products, the labeled products can also be detected indirectly by using a substance that specifically binds to the labeled product. Examples of the label in this case include biotin or hapten. In the case of biotin, avidin or streptavidin that specifically binds to this can be used, and in the case of hapten, an antibody that specifically binds to this can be used. . As the hapten, a compound having a 2,4-dinitrophenyl group, digoxigenin can be used, and biotin or a fluorescent substance can also be used as the hapten. Any of these labels can be introduced into the primer or the probe by known means (see JP-A-59-93098 and JP-A-59-93099), either alone or in combination of a plurality of types if necessary. it can.
In addition, as an example of a site capable of binding to the solid phase carrier (solid phase carrier binding site), the non-radioactive labeling substance can be used. Preferred examples thereof include fluorescent substances such as biotin or fluorescein, compounds having a 2,4-dinitrophenyl group, and haptens such as digoxigenin. These may be used alone or in combination of two or more if necessary. It can be previously introduced into the primer of the present invention (for details, see JP-A-1-252300).
Furthermore, as a method for immobilizing the probe of the present invention or the single-stranded nucleic acid containing the probe on a solid phase carrier, in addition to the method for introducing a site capable of binding to the solid phase carrier described above, a solid phase into which an amino group is introduced. A method in which a carrier and a nucleic acid are bound using a crosslinking agent such as glutaraldehyde, or a method in which a functional group is introduced into a nucleic acid and a functional group introduced on a solid phase carrier is bound using an appropriate crosslinking agent (Nucleic Acid Res., 15, 5373-5390 (1987)) or non-specific binding such as adsorption (JP-A-61-219400, JP-A-5-192198).
The detection method of the present invention can detect a target gene amplification reaction product by adding a primer of the present invention to a subject and performing a gene amplification reaction, but is non-radioactive in terms of simplicity and speed. ED-PCR method using labeled primers (Ubukata, K. et al., J. Clin. Microbiol. 30 , P1728-1733 (1992)).
When the nucleic acid fragment of the present invention is used as a probe, a microplate hybridization method (Kawai, S. et al., Anal. Biochem. 209 63-69 (1993)) is more preferable because it can be automated.
[0021]
The immunological detection method of the present invention is performed using the peptide or an antibody against the peptide, and the antibody used here may be either polyclonal or monoclonal. As the polyclonal antibody, antiserum obtained by immunizing an animal by a usual means or a purified product thereof can be used. Moreover, as a monoclonal antibody, the thing collected by proliferating the hybridoma obtained by the normal cell fusion method can be used.
[0022]
Examples of the immunological detection method of the present invention include enzyme immunization (EIA), radioisotope immunization (RIA), and fluorescence immunization, and EIA is preferred. The immune reaction may be either a competitive method or a sandwich method, and among these, the sandwich method, particularly an ELISA using a solid phase antigen or a solid phase antibody is preferred.
[0023]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not restrict | limited at all by this.
In addition, the genetic engineering technique in the following experimental examples was performed according to Maniatis et al., Molecular Cloning 2nd Edition [Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)]. Oligonucleotides used as PCR primers were used with an automated synthesizer model 381A manufactured by Applied Biosystems, and were used after being deprotected and purified by a general method [Oligonucleotide Synthesis, IRL Press (1984)]. In addition, biotin-labeled oligonucleotides used for sequencing were introduced with aminolink II (trademark) (Applied Biosystems) at the end of oligonucleotide synthesis to introduce an amino group. US Pat. No. 4,849,336 It was obtained by reacting with biotin succinimide ester according to the method described in the publication No. 1. A fluorescently labeled primer was also prepared by labeling an oligonucleotide having an amino group prepared in the same manner with fluorescein isothiocyanate.
Sequencing was performed by direct sequencing (Rao, VB Anal. Biochem. 216 1-14 (1994)) Shimadzu DNA sequencer (DSQ1).
[0024]
The clinical isolates used in the experiments were subjected to an optohin sensitivity test, an inulin degradation test and a bile dissolution test. In addition, the properties were examined by API-20 STREP, and it was confirmed that the API code was pneumococci.
[0025]
The sensitivity of the test bacteria to various β-lactams is determined by the standard method of the Japanese Society of Chemotherapy (Japanese Society of Chemotherapy: Minimal Growth Inhibitory Concentration (MIC) Measurement Method Revised: Chemotherapy) 29 , 76-79, 1981). As the medium, Mueller Hinton agar medium (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.) was used, and defibrinated blood of sheep was added at a ratio of 5%.
[0026]
Example 1
Detection of autolysin gene, normal PBP2B gene, Class A mutant PBP2B gene and Class B mutant PBP2B gene by PCR:
Six types of antibacterial drugs, penicillin G (PCG), oxacillin (MPIPC), ampicillin (ABPC), imipenem (IPM), cefotaxime (CTX) and cefdinir (CFDN), were used for the drug sensitivity test. Gene detection was performed by PCR.
The four types of primer pairs shown below were mixed in pairs to make PCR mix 1 and PCR mix 2 shown below.
[0027]
Primer that amplifies the autolysin gene
5′TGAAGCGGATTATCACTGGC AUT-1
5′GCTAAACTCCCTGTATCAAGCG AUT-2
[0028]
Primer that amplifies normal PBP2B
5′ATCAATTCTTGGTATACTCAGG PBP-N1
5'AGTAGATTCATCTGGTAGGTC PBP-N2
[0029]
Primer for amplifying Class A mutant PBP2B gene
5′CTAGGCCAATGCCGATTACG PBP-A1
5′AGTAGATTCATCTGGTAGGTC PBP-A2
[0030]
Primer that amplifies Class B mutant PBP2B gene
5′CCAAACCTTAACAGATCAGC PBP-B1
5'AGTAGATTCATCTGGTAGGTC PBP-B2
[0031]
PCR mix 1
5 μg / ml AUT-1, 5 μg / ml AUT-2, 5 μg / ml PBP-A1, 5 μg / ml PBP-A2, 10 mM Tris-HCl pH 8.9, 1.5 mM MgCl 2 80 mM KCl, 0.5 mg / ml BSA, 0.1 (w / v)% sodium cholate, 0.1 (w / v)% Triton X-100, 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 1 mM dTTP, 100 U / Ml Tth DNA polymerase
[0032]
PCR mix 2
5 μg / ml PBP-N1, 5 μg / ml PBP-N2, 5 μg / ml PBP-B1, 5 μg / ml PBP-B2, 10 mM Tris-HCl pH 8.9, 1.5 mM MgCl 2 80 mM KCl, 0.5 mg / ml BSA, 0.1 (w / v)% sodium cholate, 0.1 (w / v)% Triton X-100, 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 1 mM dTTP, 100 U / Ml Tth DNA polymerase
[0033]
Streptococcus pneumoniae grown on a blood agar medium is 20 μl of lysate (110 mM Tris-HCl pH 8.9, 1.5 mM MgCl). 2 , 80 mM KCl, 0.5 mg / ml BSA, 0.1 (w / v)% sodium cholate, 0.1 (w / v)% Triton X-100, 0.45 (w / v)% NP40,. One colony was fished using a platinum loop to a microtube into which 45 (w / v)% Tween 20, 0.2 mg / ml protease K) had been dispensed in advance. In addition, it lysed using two said microtubes per strain. The tube was set in Gene Amp PCR System 9600-R (manufactured by Nippon Roche) and treated at 60 ° C. for 20 minutes and subsequently at 90 ° C. for 10 minutes. Next, 5 μl of the above PCR mix 1 and PCR mix 2 was added to each tube. PCR was performed 30 cycles under the temperature conditions of 50 ° C.-30 seconds, 70 ° C.-30 seconds, and 94 ° C.-15 seconds. After the reaction, analysis was performed using 3% agarose electrophoresis.
[0034]
The distinction between penicillin-resistant pneumococci (abbreviated as PRSP) and penicillin-susceptible pneumococci (abbreviated as PSSP) in the drug susceptibility test is recommended by NCCLS [National Committee for Clinical Laboratory Standards. Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests. 4th. ed. M2-A4, National Committee for Clinical Laboratory Standards, Villanova, Pa. (1990)], a strain showing MIC of 0.1 μg / ml or more with respect to PCG or a strain showing MIC of 1.0 μg / ml or more with MPIPC was designated as PRSP. In addition, in the genetic test by PCR, it was assumed that the gene was present in the band where the band was observed at the target position by agarose electrophoresis. The relationship between genetic testing and drug susceptibility testing performed on 30 clinical isolates is shown in FIGS. As a result, 4 strains were found that did not have Class A or Class B mutant genes despite being PRSP. In addition, when an equivalent test was performed by increasing the number of clinical isolates, it became clear that about 10% of the total strains of pneumococci existed in resistant strains not belonging to Class A or Class B.
[0035]
Example 2
Determination of partial base sequence of penicillin resistant pneumococci PBP2B:
The partial base sequence of the PBP2B gene of penicillin-resistant pneumococci not belonging to Class A and Class B was determined by PCR direct sequencing using the sequencing primers shown in FIG. First, from a penicillin-resistant pneumococcal clinical isolate not belonging to Class A and Class B according to Example 1, Splatt et al. (Molecular Microbiology). 3 , 95-102 (1989)), a gene amplification product of 1481 bases was obtained. Using this gene fragment as a template, gene amplification was performed using a combination of PBP2 and PBP5 and PBP1 and PBP6 primers shown in FIG. 10, and the resulting amplified product was used as a template for sequencing. However, when PBP4 or PBP5 is used as a sequencing primer, biotin-labeled PBP5 is used for PCR using a combination of PBP2 and PBP5. When PBP3 or PBP6 is used as a sequencing primer, a combination of PBP1 and PBP6 Biotin-labeled PBP6 was used for PCR. Gene amplification products prepared with biotin-labeled primers were captured on a solid phase using Dynabead M-280 Streptavidin (Veritas) according to the protocol, and the strand opposite to the biotin-labeled strand by alkali denaturation was released into the solution. This was used as a template for sequencing reaction. A Shimadzu fluorescent DNA sequencer kit (manufactured by Shimadzu Corporation) was used for the sequencing reaction.
[0036]
According to the above method, several types of penicillin-resistant pneumococci that do not belong to either Class A or Class B are selected, and a partial nucleotide sequence is obtained by PCR direct sequencing in the direction from the active serine residue to the carboxy terminus of the trump peptidase region. It was determined.
[0037]
As a result, characteristic genetic mutations with amino acid mutations were commonly found in several strains. From this, one kind of strain (KK-3, this strain was applied for deposit at the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology on September 19, 1994. It is stored in a state where it can be distributed to the Hiroshima Laboratory.) And the base sequence of 788 bases including the active serine residue was determined as shown in SEQ ID NO: 1. (Hereinafter, this type of mutation is called Class C).
In FIGS. 5, 6 and 7, normal, Class A, Class B, and the base sequence of Class C whose base sequence was determined this time, and the amino acid sequence in FIG. 7 were compared.
[0038]
Example 3
Search for a new mutant (Class C) in clinically isolated penicillin-resistant pneumococci:
The PCR method was used to detect the proportion of resistant strains having the above gene mutations in clinical isolates.
[0039]
First, a primer capable of amplifying only the Class C PBP2B gene was designed and synthesized.
[0040]
5′ATTCCTTGGGAACGGTAACC PBP-C1
5'TAAGCCTGAGTATACCAAGT PBP-C2
[0041]
A PCR mix was prepared in the same manner as in Example 1, and detection was performed using colonies. Various conditions for clearly distinguishing from normal genes were examined, and PCR conditions were determined to be 30 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 57 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 60 seconds.
Using this method, resistant strains (48 strains) not belonging to Class A or Class B were examined, and 11 gene amplification products were obtained (FIGS. 8 and 9).
[0042]
From this result, it became clear that approximately 23% of the resistant strains not belonging to Class A or Class B in clinical isolates belong to Class C. These are all highly resistant and clinically important strains.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, a penicillin-resistant pneumococcus that has been prone to inaccurate determination can be determined to be penicillin resistant accurately, simply, and early. Therefore, appropriate chemotherapy can be performed at an early stage.
[0044]
[Sequence Listing]
SEQ ID NO: 1
Sequence length: 777
Sequence type: Nucleic acid
Topology: Linear
Sequence type: Genomic DNA
Hypothetical: NO
Antisense: Sense
origin
Name of organism: Streptococcus pneumoniae
Stock name: KK-3
Array
AAAACAGGTG CTGTTTTGTC TATGTCAGAA CTCAAACATG ACCTGAAAAC GGGAGACTTG 60
ACGCCTGATT CCTGGGGAAC GGTAACCAAT GTCTTTGTCC CAGGTTCGGT TGTCAAGGGCT 120
GCGACCATCA GCTCTGGCTG GGAAAATGGGA GTCTTATCAG GAAAACCAGAC CTTGACAGAC 180
CAGTCCCATTG TCTTTCAAGG TTCATCTCCCC ATCAATTCTT GGTACTACTG GATATACTCAG 240
GCTTACGGTT CATCCCCTAT CACAGCAGTC CAAGCTCTGG AGTATTCATC TAATACCTAT 300
ATGGTCCAAA CAGCTCTAGGG TCTTATGGGGG CAGCACTACC AACCCAATAT GTTTGTCGGC360
ACCAGCAACC TAGAGTATGC TATGGGGAAA TTGCGTTCAA CCTTTGGTGA ATATGGTTTG 420
GGGGCTGCGA CAGGAATTGA CCTACCAGAT GAATCTACTG GATTTGTTCC CAAAGAGTAT 480
AGCTTTGCTA ATTACATTAC TAATGCATTTT GGGCAGTTTG ATAACTATAC GCCGATGCAG 540
TTGGCTCAGT ATGTAGCAAC TATTGCAAAT GATGGTGTTC GTGTGCTCC TCGTATTGTTT 600
GAAGGCATTTTGGTAATAA TGATAAGGGGA GGCCTAGGGCG ACTTGATTCA GCAACTGCAA 660
CCGACAGAGA TGAATAAGGT CAATATACCC GACTCCGATA TGAGTATCTT GCACCAAGGT 720
TTTTATCAGGG TTGCTCATGG TACTCGTGGG TTGACAACTG GACGTGCCTT TTCAAAT 777
[0045]
SEQ ID NO: 2
Sequence length: 259
Sequence type: amino acid
Topology: Linear
Sequence type: Protein
Hypothetical: YES
origin
Name of organism: Streptococcus pneumoniae
Stock name: KK-3
Array
Lys Thr Gly Ala Val Leu Ser MET Ser Glu Leu Lys His Asp Leu Lys 16
Thr Gly Asp Leu Thr Pro Asp Ser Leu Gly Thr Val Thr Asn Val Phe 32
Val Pro Gly Ser Val Val Lys Ala Ala Thr Ille Ser Ser Gly Trp Glu 48
Asn Gly Val Leu Ser Gly Asn Gln Thr Leu Thr Asp Gln Ser Ile Val 64
Phe Gln Gly Ser Pro Ile Asn Ser Trp Tyr Thr Trp Tyr Thr Gln 80
Ala Tyr Gly Ser Phe Pro Ile Thr Ala Val Gln Ala Leu Glu Tyr Ser 96
Ser Asn Ser Tyr MET Val Gln Thr Ala Leu Gly Leu MET Gly Gln Thr 112
Tyr Gln Pro Asn MET Phe Val Gly Thr Ser Asn Leu Glu Tyr Ala MET 128
Gly Lys Leu Arg Ser Thr Phe Gly Glu Ty Gly Leu Gly Ala Ala Thr 144
Gly Ile Asp Leu Pro Asp Glu Ser Thr Gly Phe Val Pro Lys Glu Tyr 160
Ser Phe Ala Asn Tyr Ile Thr Asn Ala Phe Gly Gln Phe Asp Asn Tyr 176
Thr Pro MET Gln Leu Ala Gln Tyr Val Ala Thr Ile Ala Asn Asp Gly 192
Val Arg Val Ala Pro Arg Ile Val Glu Gly Ile Tyr Gly Asn Asn Asp 208
Lys Gly Gly Leu Gly Asp Leu Ile Gln Gln Leu Gln Pro Thr Glu MET 224
Asn Lys Val Asn Ile Ser Asp Ser Asp MET Ser Ile Leu His Gln Gly 240
Phe Tyr Gln Val Ala His Gly Thr Arg Gly Leu Thr Thr Gly Arg Ala 256
Phe Ser Asn 259
[0046]
SEQ ID NO: 3
Sequence length: 18
Sequence type: Nucleic acid
Number of chains:
Topology: Linear
Sequence type: Genomic DNA
Hypothetical: NO
Antisense: Sense
origin
Name of organism: Streptococcus pneumoniae
Stock name: KK-3
Array
5′TGGTATACTTGGTATACT
[0047]
SEQ ID NO: 4
Sequence length: 6
Sequence type: amino acid
Topology: Linear
Sequence type: Peptide
Hypothetical: YES
origin
Name of organism: Streptococcus pneumoniae
Stock name: KK-3
Array
Trp Tyr Thr Trp Tyr Thr
1 5
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between genetic testing and drug susceptibility testing.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between genetic testing and drug sensitivity testing.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between genetic testing and drug susceptibility testing.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between genetic testing and drug susceptibility testing.
FIG. 5 is a diagram showing the base sequences of normal, Class A, Class B, and Class C.
FIG. 6 shows normal, class A, class B, and class C base sequences.
FIG. 7 is a view showing amino acid sequences of normal, Class A, Class B, and Class C.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between penicillin-resistant pneumococci having a Class C gene and drug sensitivity.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between drug sensitivity and penicillin-resistant pneumococci having a Class C gene.
10 shows primers used for direct sequencing in Example 2. FIG.

Claims (4)

配列番号1で表わされる塩基配列のうち10塩基から100塩基からなる塩基配列若しくはこれと相補的な塩基配列であって、配列番号3で表わされる塩基配列のうち少なくとも10以上の塩基からなる塩基配列若しくはこれと相補的な塩基配列を有する核酸断片。  A base sequence consisting of 10 to 100 bases of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a base sequence complementary thereto, and a base sequence consisting of at least 10 bases of the base sequence represented by SEQ ID NO: 3 Alternatively, a nucleic acid fragment having a complementary base sequence. 請求項1記載の核酸断片から選ばれるペニシリン耐性肺炎球菌検出用のプライマー又はプローブ。  A primer or probe for detecting penicillin-resistant pneumococci selected from the nucleic acid fragment according to claim 1. 請求項2記載のプライマー又はプローブを用いるペニシリン耐性肺炎球菌の検出法。  A method for detecting penicillin-resistant pneumococci using the primer or probe according to claim 2. 請求項2記載のプライマー又はプローブを含むペニシリン耐性肺炎球菌検出用キット。  A kit for detecting penicillin-resistant pneumococci comprising the primer or probe according to claim 2.
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