KR101838614B1

KR101838614B1 - 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 프로브 세트 및 이를 이용한 약물 내성 그람 양성 병원균 검출 방법

Info

Publication number: KR101838614B1
Application number: KR1020160122126A
Authority: KR
Inventors: 정연준; 이동건; 박철민; 정보람
Original assignee: 가톨릭대학교산학협력단
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-04-26
Also published as: US20180087093A1

Abstract

본 발명은 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 프로브 세트 및 이를 이용한 약물 내성 그람 양성 병원균 검출 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 상기 약물 내성 그람 양성 병원균 프로브, 프로브 세트 및 이를 이용한 약물 내성 그람 양성 병원균 검출 방법은 혼성화 시간을 최적화하여 종래 검출시간보다 검출시간을 단축되고, 약물 내성 그람 양성 병원균의 특이적 서열을 예비 증폭함으로써 검출의 민감도를 상승시켜, 더 효율적으로 약물 내성 그람 양성 병원균에 대해 정확한 다중 검출이 가능하다.

Description

약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 프로브 세트 및 이를 이용한 약물 내성 그람 양성 병원균 검출 방법 {Probe for detecting drug resistant gram-positive pathogens, probe set and a method for detecting drug resitant gram-positive pathogens using them}

약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 프로브 세트 및 이를 이용한 약물 내성 그람 양성 병원균 검출 방법에 관한 것이다.

패혈증(sepsis)은 중환자실 사망의 1위를 차지하는 질환으로, 미국 통계에 따르면 매년 75만 명이 발병하고, 그중 21만 명이 사망하는 한 해 사망 원인 중 10위 (전체 사망자의 6%)에 해당하는 질환이다. 1970년대 초반과 비교하여 현재의 발병률은 3배가 증가하였고 매년 1.5%씩 증가하는 추세에 있다. 앞으로도 인구의 노령화에 따른 고위험 처치의 증가 및 치료 사용의 증가 등에 따라 2020년에는 패혈증으로 인한 사망자가 연간 110만 명에 이르게 될 것으로 예상되고 있다. 우리나라는 패혈증에 의한 연간 사망자 수가 8,000여 명에 이르며, 2008년을 기준으로 계속된 증가 추세에 있다.

그람 양성 병원균(Gram-positive bacteria)은 패혈증의 가장 일반적으로 원인이 되는 유기체이다. 주요 약물 내성 그람 양성 병원균에는 Staphylococcus aureus, Enterococcus faecium, Streptococcus pneumoniae 등이 존재하며, 상기 균중에 약물에 내성을 가진 Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, Vancomycin-resistant Enterococci francium 등이 있다. 상기 약물 내성 그람 양성 병원균들은 약물 내성에 의한 감염성 질병의 치료에 중요하다.

패혈증 환자의 혈액으로부터 약물 내성의 박테리아 병원균을 조기에 발견하는 것은 임상 결과를 증진하는데 중요하다. 그러기 위해, 약물 내성 그람 양성 병원균(dug resistant gram-positive pathogens)의 빠르고 민감한 검출은 중요하다. 그러나 기존의 세포 배양의 기초한 방법은 약물 내성 병원균을 식별하기 위해 상대적으로 많은 시간이 소요된다. 전체적인 검출 시간이 길어진다는 단점이 있다. 이러한 방법을 대신하기 위해, PCR을 사용하는 분자 생물학적 진단방법이 두 가지가 있다. 하나는 다중 증폭(Multiplex PCR) 이고, 또 다른 하나는 실시간 유전자 증폭(real-time PCR)이다. 두 가지 기술 모두 장단점이 있다. 다중 증폭(Multiplex PCR)은 같은 검체에서 다수의 병원균을 검출할 수 있어, 다중의 후보 병원균의 효과적인 스크리닝을 가능케 한다. 그러나 다중 검출은 여러 종류의 프라이머 세트가 genomic DNA에 붙어 비특이적 혼성화를 형성하여 검출하려고 하는 증폭산물 외의 다른 산물들을 증폭시켜 결과 분석에 오류를 나타낼 수 있다. 따라서 실시간 유전자 증폭(real-time PCR)보다는 특이도가 낮다. 실시간 유전자 증폭(real-time PCR)은 상대적으로 정확한 결과를 제공하지만, 제한된 다중 검출 기능을 가지고 있다.

MLPA(multiplex ligation-dependent probe amplification)는 DNA의 특정 염기서열만을 검출하는 방법으로 높은 특이도를 가지고 한 번의 실험으로 변이체의 다중 검출이 가능한 분자 생물학적 진단방법이다.

MLPA에 있어서는 타겟 시료에 혼성 결합하는 서열과 프라이머 서열을 포함하는 2개의 프로브를 사용한다. 상기 2개의 프로브가 각각 타겟 유전자와 혼성 결합하고, 혼성 결합한 2개의 프로브 사이가 라이게이션(ligation)되어 프로브 어셈블리(probe assembly)를 형성하여야만 이후 증폭 반응에서 2개의 프로브 각각이 포함하는 프라이머에 의해 프로브 어셈블리(probe assembly)를 주형으로 한 증폭 반응이 가능해진다. 따라서, 프로브가 타겟 유전자에 혼성 결합하고 라이게이션(ligation)되어 얻어진 프로브 어셈블리(probe assembly)의 양에 따라 증폭량 및 이에 대한 검출량이 달라지므로 특정 유전자를 검출할 수 있게 되는 것이다. 기존의 MLPA의 경우 CE(capillary electrophoresis)를 사용하여 검출하기 때문에, 검출을 위한 프로브 디자인(probe design)과정에서 길이의 차이를 가질 수 있도록 디자인한 스터퍼 서열(stuffer sequence)가 존재한다. 스터퍼 서열(stuffer sequence)이란 단순히 길이의 차이를 가질 수 있도록 디자인된 서열로써, 다른 프로브의 혼성화 서열(hybridization sequence), 다른 프로브의 스터퍼 서열(stuffer sequence) 또는 DNA의 다른 염기서열과 결합(binding)을 하지 않는 염기서열이다. 하지만 이 스터퍼 서열(stuffer sequence)의 경우 위에서 설명한 바와 같이 다른 염기서열과 어떠한 상호작용도 없어야 하므로 그 디자인 자체가 매우 어렵다는 단점을 가진다. 또한, 스터퍼 서열(stuffer sequence)을 위한 염기서열을 디자인하더라도 최대 400nt정도의 길이를 가지는 스터퍼 서열(stuffer sequence)로 인해 프로브 간의 길이 차이가 증가하게 되고, 이로 인하여 전체 산물의 증폭 효율이 달라져 정확한 검출이 어렵다는 단점을 가지게 된다.

이러한 단점을 해결하기 위해 본 발명에서는 스터퍼 서열(stuffer sequence)이 없는 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA를 사용함으로써 프로브의 디자인 과정이 쉽고, 일정한 증폭효율을 가지게 됨으로써 정확한 검출이 가능하게 된다는 장점이 있게 된다.

길이의 차이가 없는 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA의 프로브를 검출하기 위해 본 발명에서는 CE-SSCP(capillary electrophoresis single strand conformation polymorphism)를 적용하여 길이의 차이가 아닌 염기서열의 차이를 사용하여 프로브 검출을 수행한다. 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA-CE-SSCP 방법으로 균주를 검출하는 과정을 도 1에 개략적으로 나타내었다. 도 1에서 보는 바와 같이 MLPA 방법은 샘플을 변성(denaturation)시키고, 타겟 유전자에 2개의 프로브를 혼성 결합하는 단계, 상기 2개의 프로브를 라이게이션(ligation)시키는 단계, 라이게이션(ligation)된 프로브를 PCR 증폭시키는 단계 및 증폭 산물을 검출하는 단계로 구성된다.

하지만, 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA-CE-SSCP 방법을 기반으로 한 약물 내성 그람 양성 병원균의 검출 방법은 아직 개발되지 않았습니다. 따라서, 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA-CE-SSCP 방법을 기반으로 약물 내성 그람 양성 병원균의 빠르고 정확한 검출 방법을 개발하는 것이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 MLPA 방법에 의하여 약물 내성 그람 양성 병원균(drug resistant gram-positive pathogens) 검출을 수행하기 위한 스터퍼 서열(Stuffer sequence)을 가지지 않는 스터퍼 프리(Stuffer free) 약물 내성 그람 양성 병원균(drug resistant gram-positive pathogens) 프로브, 프로브 세트 및 이의 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 약물 내성 그람 양성 병원균 프로브, 프로브 세트를 이용하여 혼성화 시간을 최적화하여 검출시간을 단축하게 하고, 약물 내성 그람 양성 병원균의 특이적 서열을 예비 증폭함으로써 검출의 민감도를 상승시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

정방향 프라이머 결합 영역, 및 표적 서열의 제1 영역에 특이적으로 혼성화하는 LHS(left hybridization sequence) 영역을 포함하는 LPO(left probe oligonucleotide); 및

상기 표적 서열의 상기 제1 영역과 연속으로 연결된 제2 영역에 특이적으로 혼성화하는 RHS(righthybridization sequence) 및 역방향 프라이머 결합 영역을 포함하는 RPO(right probe oligonucleotide);로 구성되고,

상기 LHS(left hybridization sequence) 및 상기 RHS(right hybridization sequence)가 서열 변호 1 및 서열번호 2인 제1 프로브, 서열번호 3 및 서열번호 4인 제2 프로브, 서열번호 5 및 서열번호 6인 제3 프로브, 서열번호 7 및 서열번호 8인 제4 프로브 및 서열번호 9 및 서열번호 10인 제5 프로브로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것인 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 그람 양성 병원균은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 메티실린 내성 포도 구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus), 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium), 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 및 폐렴연쇄상구균 (Streptococcus pneumonia) 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 서열 변호 1 및 서열 번호 2인 제1 프로브는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)의 유전자 nuc의 서열 번호 11에 특이적으로 혼성 결합하고,

상기 서열번호 3 및 서열번호 4인 제2 프로브는 메티실린 내성 포도 구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)의 유전자 mecA의 서열번호 12에 특이적으로 혼성 결합하고,

상기 서열번호 5 및 서열번호 6인 제3 프로브는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium)의 유전자 sodA의 서열 번호 13에 특이적으로 혼성 결합하고,

상기 서열번호 7 및 서열번호 8인 제4 프로브는 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)의 유전자 vanA의 서열 번호 14에 특이적으로 혼성 결합하고,

상기 서열번호 9 및 서열번호 10인 제5 프로브는 폐렴연쇄상구균 (Streptococcus pneumonia)의 유전자 lytA의 서열 번호 15에 특이적으로 혼성 결합 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 의한 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 2개 내지 5개 포함하는 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트를 제공한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 의한 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 또는 본 발명에 의한 프로브 세트를 포함하는 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 키트를 제공한다.

본 발명은 또한, 하기 단계를 포함하는 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균의 존재를 검출하는 방법을 제공한다.

(1) 시료를 예비 증폭시키는 단계;

(2) 예비 증폭된 시료를 본 발명에 의한 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트와 접촉시켜 혼성화시키는 단계;

(3) 상기 시료와 혼성화된 프로브를 라이게이션(ligation)하여 프로브 어셈블리(probe assembly)를 형성시키는 단계;

(4) 상기 형성된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 주형으로 하여 PCR 증폭시키는 단계;

(5) 상기 증폭 산물을 분리 및 검출하는 단계; 및

(6) 상기 증폭 산물이 분리, 검출되는 경우 상기 시료 내에 상기 증폭된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 구성하는 프로브가 상보적으로 결합하는 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균이 존재하는 것으로 판단하는 단계.

본 발명에 있어서, 상기 (1) 단계의 시료를 예비 증폭시키는 단계에서는 제1 프라이머 세트 내지 제5 프라이머 세트를 이용하여 시료 내의 균주의 표적 서열의 제1 영역 및 상기 제1 영역과 연속으로 연결된 제2 영역을 증폭시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 서열 변호 16 및 서열 번호 17인 제1 프라이머 세트는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)의 유전자 nuc의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하고,

상기 서열번호 18 및 서열번호 19인 제2 프라이머 세트는 메티실린 내성 포도 구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)의 유전자 mecA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하고,

상기 서열번호 20 및 서열번호 21인 제3 프라이머 세트는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium)의 유전자 sodA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하고,

상기 서열번호 22 및 서열번호 23인 제4 프라이머 세트는 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)의 유전자 vanA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하고,

상기 서열번호 24 및 서열번호 25인 제5 프라이머 세트는 폐렴연쇄상구균 (Streptococcus pneumonia)의 유전자 lytA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 (2) 단계에서, 상기 시료의 표적 서열 제1 영역과 상기 LPO 프로브의 LHS가 혼성화되고, 상기 시료의 표적 서열 제2 영역과 상기 RPO 프로브의 RHS 가 혼성화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 (2) 단계에서 4시간 내지 20시간, 바람직하게는 4시간 내지 16시간 더욱 바람직하게는 8시간 내지 16 시간 동안 혼성화될 수 있고, 가장 바람직하게는 8시간 동안 혼성화될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 (3) 단계에서, 상기 시료의 제1 영역과 혼성 결합된 LPO의 LHS의 말단과 상기 시료의 제2 영역과 혼성 결합된 RPO의 RHS의 말단을 라이게이션(ligation)하여 정방향 프라이머 결합 영역-LHS-RHS-역방향 프라이머 결합 영역으로 구성된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 (4) 단계에서, 상기 프로브 어셈블리(probe assembly)를 구성하는 LPO(left probe oligonucleotide)가 포함하는 정방향 프라이머 결합 영역, 및 RPO(right probe oligonucleotide)가 포함하는 역방향 프라이머 결합 영역에 상보적으로 결합하는 프라이머 세트를 사용하여 상기 형성된 프로브 어셈블리(probe assembly)가 PCR 증폭되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 (5) 단계에서, 프로브 어셈블리(probe assembly)를 주형으로 하여 PCR 증폭된 정도를 CE-SSCP(Capillary Electrophoresis-Single strand conformation polymorphism)를 이용하여 분리 및 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 (2) 단계에서, 본 발명에 의한 패혈증에 관여하는 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트를 사용하여 복수의 그람 양성 병원균의 존재를 한 번에 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 패혈증 진단을 위한 정보제공 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 정방향 프라이머 결합 영역, 및 표적 서열의 제1 영역에 특이적으로 혼성화하는 LHS(left hybridization sequence) 영역을 포함하는 LPO(left probe oligonucleotide); 및

상기 LHS(left hybridization sequence) 및 상기 RHS(right hybridization sequence)가 서열번호 3 및 서열번호 4인 제2 프로브 및 서열번호 7 및 서열번호 8인 제4 프로브로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것인 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 약물 내성 그람 양성 병원균은 메티실린 내성 포도 구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 서열번호 3 및 서열번호 4인 제2 프로브는 메티실린 내성 포도 구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)의 유전자 mecA의 서열번호 12에 특이적으로 혼성 결합하고,

상기 서열번호 7 및 서열번호 8인 제4 프로브는 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)의 유전자 vanA의 서열 번호 14에 특이적으로 혼성 결합 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 의한 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브 2개를 포함하는 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트를 제공한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 의한 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 또는 제19항의 프로브 세트를 포함하는 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 키트를 제공한다.

본 발명에 있어서, 하기 단계를 포함하는 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균의 존재를 검출하는 방법을 제공한다.

(1) 시료를 예비 증폭시키는 단계;

(2) 예비 증폭된 시료를 제1항의 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 프로브 세트와 접촉시켜 혼성화시키는 단계;

(5) 상기 증폭 산물을 분리 및 검출하는 단계; 및

(6) 상기 증폭 산물이 분리, 검출되는 경우 상기 시료 내에 상기 증폭된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 구성하는 프로브가 상보적으로 결합하는 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균이 존재하는 것으로 판단하는 단계.

본 발명은 또한, 상기 (1) 단계의 시료를 예비 증폭시키는 단계에서는 제2 프라이머 세트 및 제4 프라이머 세트를 이용하여 시료 내의 균주의 표적 서열의 제1 영역 및 상기 제1 영역과 연속으로 연결된 제2 영역을 증폭시키는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균의 존재를 검출하는 방법.

본 발명은 또한, 상기 서열번호 18 및 서열번호 19인 제2 프라이머 세트는 메티실린 내성 포도 구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)의 유전자 mecA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하고,

상기 서열번호 22 및 서열번호 23인 제4 프라이머 세트는 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)의 유전자 vanA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 (2) 단계에서 4시간 내지 20시간 동안, 바람직하게는 4시간 내지 16시간 더욱 바람직하게는 8시간 내지 16시간 동안 혼성화될 수 있고, 가장 바람직하게는 8시간 동안 혼성화 될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 (2) 단계에서, 제19항에 의한 패혈증에 관여하는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트를 사용하여 복수의 약물 내성 그람 양성 병원균의 존재를 한 번에 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 방법 중 어느 한 항의 방법을 이용하여, 약물 내성을 나타내는 패혈증 진단을 위한 정보제공 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 상기 약물 내성 그람 양성 병원균 프로브, 프로브 세트 및 이를 이용한 약물 내성 그람 양성 병원균 검출 방법은 혼성화 시간을 최적화하여 종래 검출시간보다 검출시간을 단축되고, 약물 내성 그람 양성 병원균의 특이적 서열을 예비 증폭함으로써 검출의 민감도를 상승시켜, 더 효율적으로 약물 내성 그람 양성 병원균에 대해 정확한 다중 검출이 가능하다.

도 1은 본 발명에 의한 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 의한 스터퍼 서열(stuffer sequence)을 가지지 않는 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의하여 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 사용하여 MLPA를 수행하고, CE-SSCP를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의하여 임상에서 분리한 60종의 병원균을 본 발명의 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 사용하여 MLPA를 수행하고, CE-SSCP를 이용하여 검출한 결과를 정리한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프라이머를 사용하여 실시예 3에서 준비된 균주로부터 분리된 Genomic DNA의 농도를 100 pg, 10pg, 1pg, 100fg 및 10fg로 희석하여 예비 증폭을 수행한 후, MLPA 및 CE-SSCP를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의하여 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프라이머를 사용하여 예비 증폭을 수행한 후, MLPA 및 CE-SSCP를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 검출 대상이 되는 약물 내성 그람 양성 병원균 주의 서열 결정

약물 내성 그람 양성 병원균 주로 널리 알려진 총 5의 균주 Staphylococcus aureus, MRSA (Methicillin resistant staphylococcus aureus), Enterococcus faecium, VREfm (Vancomycin resistant Enterococcous faecium) 및 Streptococcus pneumoniae에 대하여 문헌 조사를 통해 각 균주 유전자의 검출에 사용되는 종 특이적 유전자 또는 서열을 선정하였다.

각 균주 유전자 검출에 사용되는 유전자와 염기서열의 확보 후 NCBI blast(basic local alignment search tool)를 사용하여 각각의 균주의 DNA 서열의 데이터베이스와 비교한 후 특이적 염기서열을 결정하였다.

각 균주가 공통으로 포함하는 서열 부분을 프로브가 특이적으로 혼성화하는 부분으로 결정하였다. 그 결과는 아래 표 1과 같다. 각 균주의 서열 부분은 LHS (left hybridization sequence)가 특이적으로 혼성화하는 표적 서열의 제1 영역과 이와 연속으로 연결되는 RHS(right hybridization sequence)가 특이적으로 혼성화하는 표적 서열의 제2 영역의 결합이다.

Species	혼성화 서열 (Hydridization Sequence)	서열 번호
Staphylococcus aureus	CAACATCACGAAATTCCTTACATGACCTCGGTTTAGTTCACAGAAGCCGTGTTCTCATC	11
MRSA	GGTCAATAATGTCCCAGCTAGAATGCAGTATGAAAAAATAACGGCTCACAGCATGGAACAACT	12
Enterococcus faecium	CCTGCTTCGACCTTCAAAATGCTTAATGCTTTGATCGGCCTTGAGCACCATAAGGCAAC	13
VREfm	GGCTCAGGTACTGCTATCCACCCTCAAACAGGTGAATTATTAGCACTTGTAAGCACACC	14
Streptococcus pneumoniae	CATCCTAAAAAAGGTGTAGAGAAATATGGTCCTGAAGCAAGTGCATTTACGAAAAAGATGGT	15

<실시예 2> 균주 검출용 프로브 디자인

상기 실시예 1에서 결정된 특이적 서열을 기반으로 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 디자인하였다. 상기 선정된 유전자 또는 서열의 특이성(uniqueness)을 BLAST로 확인한 후, 상기 확인한 유전자 또는 서열 안에 라이게이션자리(ligation site)가 들어갈 수 있도록 LHS(left hybridization sequence) 와 RHS(right hybridizationsequence) 서열을 디자인하였다.

상기 LHS 와 RHS의 서열 길이는 각각 21nt~50nt가 되고, LHS 와 RHS의 Tm 을 각각 70 내지 80℃ 및 GC 함량은 35 내지 65%가 되도록 디자인하였다. 이와 같이 디자인된 LHS 와 RHS 서열의 특이성을 FASTA 또는 BLAST로 확인하였다.

상기 확인된 LHS, RHS의 모든 서열의 상동성을 비교하여 alignment score가 50 이하가 되도록 하고, 확인된 alignment score가 50 이하인 LHS, RHS에 공통 프라이머 결합 서열(common primer binding sequence)을 더하여 LHO(left hybridization oligonucleotide), RHO(right hybridization oligonucleotide)를 만들고 각각의 LHO, RHO의 DG 값이 0 이상이 되도록 하여 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 완성하였다. 완성된 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브 다음 표 2와 같다.

Species	Gene	Position	프로브 서열	서열목록
Staphylococcus aureus	nuc	LHS	CAACATCACGAAATTCCTTACATGACCTCG	1
Staphylococcus aureus	nuc	RHS	GTTTAGTTCACAGAAGCCGTGTTCTCATC	2
MRSA	mecA	LHS	GGTCAATAATGTCCCAGCTAGAATGCAGTATGAAA	3
MRSA	mecA	RHS	AAATAACGGCTCACAGCATGGAACAACT	4
Enterococcus faecium	sodA	LHS	CCTGCTTCGACCTTCAAAATGCTTAATGCTTTG	5
Enterococcus faecium	sodA	RHS	ATCGGCCTTGAGCACCATAAGGCAAC	6
VREfm	vanA	LHS	GGCTCAGGTACTGCTATCCACCCTCAA	7
VREfm	vanA	RHS	ACAGGTGAATTATTAGCACTTGTAAGCACACC	8
Streptococcus pneumoniae	lytA	LHS	CATCCTAAAAAAGGTGTAGAGAAATATGGTCCT	9
Streptococcus pneumoniae	lytA	RHS	GAAGCAAGTGCATTTACGAAAAAGATGGT	10

<실시예 3> 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 이용한 검출 실험

<실시예 3-1> 균주의 DNA 시료 제작

아메리칸 타입 컬쳐 컬렉션 (American Type Collection), 한국 미생물자원센터 (Korean Collection of Type Culture), 덴마크 국립혈청연구소 (Statens Serum Institut) 및 국가병원체자원은행 (National Culture Collection for Pathogens)에서 동정한 Staphylococcus aureus, MRSA (Methicillin resistant staphylococcus aureus), Enterococcus faecium, VREfm (Vancomycin resistant Enterococcous faecium) 및 Streptococcus pneumoniae를 약물 내성 그람 양성 병원균의 검출 방법의 참조 균주로 선정하였다.

질병관리 본부 및 서울성모병원에서 수집한 임상에서 분리된 60개의 그람 양성 병원균을 약물 내성 그람 양성 병원균의 검출 방법의 특이성을 확인하는 데 사용하였다.

S. pneumonia를 제외한 4종의 균주는 nutrient broth에서, S. pneumonia의 경우 5% sheep blood가 포함된 trypticase soy agar에서 배양 후 GeneAll Cell SV kit (GeneAll biotechnology, Seoul, Korea)를 사용하여 genomic DNA를 추출하였다.

<실시예 3-2> MLPA 수행

MLPA는 MRC-Holland(www.MLPA.com)에서 Lig-5a kit를 사용하였다.

상기 각각의 균주 gDNA 5μL의 시료에 대하여 95℃에서 5분간 변성(denature)시킨 후 MLPA 버퍼(MRC Holland, Netherland) 1.5 μl, 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브 1.5 μL를 넣고 60℃에서 16 시간 동안 반응시켜서 상기 시료의 표적 서열과 LHO, RHO 2개의 프로브를 혼성화시켰다.

16 시간 동안 혼성화 후 시료의 반응온도를 54℃로 낮춘 후 Ligase 65 1μL, Ligase-65 버퍼 A, B를 각각 3μL, 3차 증류수 25μL를 넣은 후 54℃에서 15분간 반응시킴으로써 혼성 결합된 LHO, RHO 2개의 프로브를 라이게이션(ligation)시켜 프로브 어셈블리(probe assembly)가 형성되도록 하였다. 이후, 98℃에서 5분간 효소를 불활성화시켰다.

상기 형성된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 LHO, RHO 2개의 프로브가 포함하는 프라이머 결합 영역에 공통 프라이머를 결합함으로써 PCR 증폭시켰다. 공통 프라이머는 정방향 프라이머(forward primer)로 GGGTTCCCTAAGGGTTGGA, 역방향 프라이머(reverse primer)로 GTGCCAGCAAGATCCAATCTAGA 를 사용하였다.

상기 형성된 프로브 어셈블리(probe assembly) 4μL와 공통 프라이머인 정방향 프라이머 10mM, 역방향 프라이머 10mM에 3차 증류수를 사용하여 20μL로 조절한 혼합액을 pfu-PCR premix (Bioneer, Daejoen, Korea)를 사용하여 95℃에서 30초, 60℃에서 30초, 72℃에서 30초를 35회 수행하여 라이게이션(ligation) 된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 증폭시켰다.

<실시예 3-3> 증폭 산물의 CE-SSCP를 통한 검출

얻어진 스터퍼 프리(suffer free) MLPA 산물을 3차 증류수를 사용하여 희석 후 시료 1 μL와 size standard(Applied Biosystem, Foster City, CA) 0.3 μL, deionized formamide 8.7 μL를 혼합한 후 95℃에서 5분간, 4℃에서 4분간 반응시켰다. 이 시료를 Genetic analyzer 3130 xl (Applied Biosystem)를 사용하여 CE-SSCP의 결과를 확인하였다.

도 3은 본 발명의 실시예 3에서 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 개별적으로 사용하여 MLPA를 수행하고, 증폭된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 CE-SSCP를 이용하여 분석한 결과를 나타낸 도면이다.

도 3에서 본 발명에 따른 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브는 각각의 유전자에 대해 특이적인 피크를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 복수의 프로브를 사용하는 경우에도 해당 균주를 독립적으로 동시에 검출할 수 있으며 분석할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 4는 질병관리 본부 및 서울성모병원에서 수집한 임상에서 분리된 60종의 병원균을 약물 내성 그람 양성 병원균의 검출 방법의 특이성을 확인한 결과를 정리한 것이다. 도 4에서 임상에서 분리된 60개의 병원균에서 40종은 그람 양성으로써, 그중 8종은 MRSA, 2종은 MSSA, 8종은 VREfm, 2종은 VSEfm 및 20종은 S. pneumonia인 것으로 확인되었고, 20종은 그람 음성으로써, 그중 1종은 Escherichia coli, 8종은 Klebsiella pnuemoniae, 3종은 Pseudomonas aeruginosa, 및 8 Acinetobacter baumannii인 것으로 확인되었다. 도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 약물 내성 그람 양성 병원균을 검출하는 프로브가 높은 민감도를 가지는 것을 알 수있었다.

<실시예 4> 예비증폭(preamplification) 과정을 첨가한 검출 실험

<실시예 4-1> 예비 증폭(preamplication)의 수행

상기 명시된 종 특이적 염기서열을 포함한 영역을 예비 증폭하기 위하여 유전자 특이적 프라이머를 'primer3(http://frodo.wi.mit.edu/)'를 사용하여 디자인하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

Species	Gene	Primer	Primer sequence	서열번호
Staphylococcus aureus	nuc	Forward	TACGGCAACCTCTTTCCATC	16
Staphylococcus aureus	nuc	Reverse	CATGCCCTTCTCCCTTTGTA	17
MRSA	mecA	Forward	AGCGGTAAACGATTTGTTGG	18
MRSA	mecA	Reverse	GATAGACTTGGCGCCCATAA	19
Enterococcus faecium	sodA	Forward	AGCTCAGCAAATGCATCACA	20
Enterococcus faecium	sodA	Reverse	AGCCAAGCCTTGACGAACTA	21
VREfm	vanA	Forward	GGCTATCGTGTCACAATCGTT	22
VREfm	vanA	Reverse	TGGAACTTGTTGAGCAGAGG	23
Streptococcus pneumoniae	lytA	Forward	CAAATCACAGCGCTTCAAAA	24
Streptococcus pneumoniae	lytA	Reverse	AACCAACACGCTTCACTTCC	25

상기 실시예 3에서 준비된 균주로부터 분리된 시료를 Genomic DNA 5μL와 상기 표 3의 합성된 정방향 프라이머 (forward primer), 역방향 프라이머(reverse primer)를 각 10mM 씩 넣고 3차 증류수를 사용하여 20μL로 조절한 혼합액을 High fidelity DNA polymerase kit (New England Biolabs, DNA using a high-fidelity DNA polymerase kit (New England Biolabs, Ipswich)를 사용하여 98℃ 10초 (initial denaturation) 하고 98℃ 30초 (denaturation), 53℃ 30초 (annealing), 72℃ 60초를 30회 수행하여 프로브 특이적 염기서열을 포함한 영역을 예비 증폭시켰다.

<실시예 4-2> 희석 농도에 따른 Genomic DNA 예비 증폭(preamplication)의 수행

약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브의 민감도를 측정하기 위해 상기 실시예 3에서 준비된 균주로부터 분리된 Genomic DNA의 농도를 1ng 내지 1fg으로 희석하여 실시예 4-1과 같은 방법으로 프로브 특이적 염기서열을 포함한 영역을 예비 증폭시켰다.

<실시예 4-3> MLPA 수행

MLPA는 MRC-Holland(www.MLPA.com)에서 Lig-5a kit를 사용하였다.

상기 예비 증폭된 증폭산물 5 μL 의 시료에 대하여 95℃에서 5분간 변성(denature)시킨 후 MLPA 버퍼(MRCHolland, Netherland) 1.5 μL, 상기 실시예 3에서 제조된 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프로브 혼합액 1.5 μL를 넣은 후 60℃에서 상기 시료의 표적 서열과 LHO, RHO 2개의 프로브를 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 16시간으로 혼성화 시간을 달리하면서 혼성화시켰다.

혼성화 후 시료의 반응온도를 54℃로 낮춘 후 Ligase 65 1μL, Ligase-65 버퍼 A, B를 각각 3μL, 3차 증류수 25μL를 넣은 후 54℃에서 15분간 반응시킴으로써 혼성 결합된 LHO, RHO 2개의 프로브를 라이게이션(ligation)시켜 프로브 어셈블리(probe assembly)가 형성되도록 하였다. 이후, 98℃에서 5분간 효소를 불활성화시켰다.

형성된 프로브 어셈블리(probe assembly) 4μL와 공통 프라이머인 정방향 프라이머 10mM, 역방향 프라이머 10mM에 3차 증류수를 사용하여 20ml로 조절한 혼합액을 pfu-PCR premix (Bioneer, Daejoen, Korea)를 사용하여 95℃에서 30초, 60℃에서 30초, 72℃에서 30초를 35회 수행하여 라이게이션(ligation) 된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 증폭시켰다.

<실시예 4-4> 증폭 산물의 CE-SSCP를 통한 검출

상기 실시예 4-2 및 4-3에서 얻어진 증폭된 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA 산물을 3차 증류수를 사용하여 희석 후 시료 1 μL와 size standard(Applied Biosystem, Foster City, CA) 0.3 μL, deionized formamide 8.7 μL를 혼합한 후 95℃에서 5분간, 4℃에서 4분간 반응시켰다. 이 시료를 Genetic analyzer 3130 xl (Applied Biosystem)를 사용하여 CE-SSCP의 결과를 확인하였다.

도 5는 상기 표 3에서의 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프라이머를 사용하여 실시예 3에서 준비된 균주로부터 분리된 Genomic DNA의 농도를 100pg, 10pg, 1pg, 100fg 및 10fg로 희석하여 예비 증폭하고, 증폭된 영역에 대하여 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA-CE-SSCP를 수행하여 분석한 결과이다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 실시예 3에서 준비된 균주로부터 분리된 Genomic DNA의 농도를 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg 및 10 fg로 희석하여 예비 증폭 후 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA를 수행하였을 때에도 상기 실시예 3에서의 도 3와 같이 Genomic DNA의 농도 10pg에서도 검출되는 것을 알 수 있었다.

도 6은 상기 표 3에서의 약물 내성 그람 양성 병원균 검출용 프라이머를 사용하여 예비 증폭하고, 증폭된 영역에 대하여 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA-CE-SSCP를 수행하여 분석한 결과이다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의하여 예비 증폭 후 스터퍼 프리(stuffer free) MLPA를 수행하였을 때에도 상기 실시예 3에서의 도 3과 같이 5개의 균주의 동시 검출이 가능함을 알 수 있으며, 또한 혼성화 시간이 8시간인 경우에도 5개 균주의 동시 검출이 가능함을 확인할 수 있었다.

<110> THE CATHOLIC UNIVERSITY OF KOREA INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Probe for detecting drug resistant gram-positive pathogens, probe set and a method for detecting drug resitant gram-positive pathogens using them <130> 1061365 <160> 25 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Staphylococcus aureus nuc LHS <400> 1 caacatcacg aaattcctta catgacctcg 30 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Staphylococcus aureus nuc RHS <400> 2 gtttagttca cagaagccgt gttctcatc 29 <210> 3 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MRSA mecA LHS <400> 3 ggtcaataat gtcccagcta gaatgcagta tgaaa 35 <210> 4 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MRSA mecA RHS <400> 4 aaataacggc tcacagcatg gaacaact 28 <210> 5 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium sodA LHS <400> 5 cctgcttcga ccttcaaaat gcttaatgct ttg 33 <210> 6 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium sodA RHS <400> 6 atcggccttg agcaccataa ggcaac 26 <210> 7 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VREfm vanA LHS <400> 7 ggctcaggta ctgctatcca ccctcaa 27 <210> 8 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VREfm vanA RHS <400> 8 acaggtgaat tattagcact tgtaagcaca cc 32 <210> 9 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Streptococcus pneumoniae lytA LHS <400> 9 catcctaaaa aaggtgtaga gaaatatggt cct 33 <210> 10 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Streptococcus pneumoniae lytA RHS <400> 10 gaagcaagtg catttacgaa aaagatggt 29 <210> 11 <211> 59 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Staphylococcus aureus <400> 11 caacatcacg aaattcctta catgacctcg gtttagttca cagaagccgt gttctcatc 59 <210> 12 <211> 63 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MRSA <400> 12 ggtcaataat gtcccagcta gaatgcagta tgaaaaaata acggctcaca gcatggaaca 60 act 63 <210> 13 <211> 59 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium <400> 13 cctgcttcga ccttcaaaat gcttaatgct ttgatcggcc ttgagcacca taaggcaac 59 <210> 14 <211> 59 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VREfm <400> 14 ggctcaggta ctgctatcca ccctcaaaca ggtgaattat tagcacttgt aagcacacc 59 <210> 15 <211> 62 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Streptococcus pneumoniae <400> 15 catcctaaaa aaggtgtaga gaaatatggt cctgaagcaa gtgcatttac gaaaaagatg 60 gt 62 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Staphylococcus aureus nuc Forward <400> 16 tacggcaacc tctttccatc 20 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Staphylococcus aureus nuc Reverse <400> 17 catgcccttc tccctttgta 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MRSA mecA Forward <400> 18 agcggtaaac gatttgttgg 20 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> MRSA mecA Reverse <400> 19 gatagacttg gcgcccataa 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium sodA Forward <400> 20 agctcagcaa atgcatcaca 20 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium sodA Reverse <400> 21 agccaagcct tgacgaacta 20 <210> 22 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VREfm vanA Forward <400> 22 ggctatcgtg tcacaatcgt t 21 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VREfm vanA Reverse <400> 23 tggaacttgt tgagcagagg 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Streptococcus pneumoniae lytA Forward <400> 24 caaatcacag cgcttcaaaa 20 <210> 25 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Streptococcus pneumoniae lytA Reverse <400> 25 aaccaacacg cttcacttcc 20

Claims

정방향 프라이머 결합 영역, 및 표적 서열의 제1 영역에 특이적으로 혼성화하는 LHS(left hybridization sequence) 영역을 포함하는 LPO(left probe oligonucleotide); 및
상기 표적 서열의 상기 제1 영역과 연속으로 연결된 제2 영역에 특이적으로 혼성화하는 RHS(right hybridization sequence) 및 역방향 프라이머 결합 영역을 포함하는 RPO(right probe oligonucleotide);로 구성되고,
상기 LHS(left hybridization sequence) 및 상기 RHS(right hybridization sequence)가 서열번호 5 및 서열번호 6인 제3 프로브;
및 서열번호 7 및 서열번호 8인 제4 프로브로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것인 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 서열번호 5 및 서열번호 6인 제3 프로브는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium)의 유전자 sodA의 서열 번호 13에 특이적으로 혼성 결합하고,
상기 서열번호 7 및 서열번호 8인 제4 프로브는 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)의 유전자 vanA의 서열 번호 14에 특이적으로 혼성 결합 한 것을 특징으로 하는,
패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브.
제1항에 의한 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브를 2개를 포함하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트.
제1항의 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브, 또는 제4항의 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트를 포함하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 의 그람 양성 병원균 검출용 키트.
하기 단계를 포함하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균의 존재를 검출하는 방법:
(1) 시료를 예비 증폭시키는 단계;
(2) 예비 증폭된 시료를 제1항의 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브와 접촉시켜 혼성화시키는 단계;
(3) 상기 시료와 혼성화된 프로브를 라이게이션(ligation)하여 프로브 어셈블리(probe assembly)를 형성시키는 단계;
(4) 상기 형성된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 주형으로 하여 PCR 증폭시키는 단계;
(5) 상기 증폭 산물을 분리 및 검출하는 단계; 및
(6) 상기 증폭 산물이 분리, 검출되는 경우 상기 시료 내에 상기 증폭된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 구성하는 프로브가 상보적으로 결합하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재하는 것으로 판단하는 단계.
제 6항에 있어서,
상기 (1) 단계의 시료를 예비 증폭시키는 단계에서는
서열번호 20 및 서열번호 21으로 구성되고 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium)의 유전자 sodA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하는 제 3 프라이머 세트; 및
서열번호 22 및 서열번호 23으로 구성되고 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium)의 유전자 vanA의 제1 영역 및 제2 영역을 증폭하는 제 4 프라이머 세트;
를 이용하여 시료 내의 균주의 표적 서열의 제1 영역 및 상기 제1 영역과 연속으로 연결된 제2 영역을 증폭시키는 것을 특징으로 하는,
패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균의 존재를 검출하는 방법.
삭제
제6항에 있어서,
상기 (2) 단계에서, 상기 시료의 표적 서열 제1 영역과 상기 LPO 프로브의 LHS가 혼성화되고, 상기 시료의 표적 서열 제2 영역과 상기 RPO 프로브의 RHS 가 혼성화되는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재를 검출하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 (2) 단계에서 4시간 내지 20시간 동안 혼성화되는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재를 검출하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 (3) 단계에서, 상기 시료의 제 1 영역과 혼성 결합된 LPO의 LHS의 말단과 상기 시료의 제2 영역과 혼성 결합된 RPO의 RHS의 말단을 라이게이션(ligation)하여 정방향 프라이머 결합 영역-LHS-RHS-역방향 프라이머 결합 영역으로 구성된 프로브 어셈블리(probe assembly)를 형성하는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재를 검출하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 (4) 단계에서, 상기 프로브 어셈블리(probe assembly)를 구성하는 LPO(left probe oligonucleotide)가 포함하는 정방향 프라이머 결합 영역, 및 RPO(right probe oligonucleotide)가 포함하는 역방향 프라이머 결합 영역에 상보적으로 결합하는 프라이머 세트를 사용하여 상기 형성된 프로브 어셈블리(probe assembly)가 PCR 증폭되는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재를 검출하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 (5) 단계에서, 프로브 어셈블리(probe assembly)를 주형으로 하여 PCR 증폭된 정도를 CE-SSCP(Capillary Electrophoresis-Single strand conformation polymorphism)를 이용하여 분리 및 검출하는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재를 검출하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 (2) 단계에서, 제4항에 의한 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균 검출용 프로브 세트를 사용하여 복수의 그람 양성 병원균의 존재를 한 번에 검출하는 것을 특징으로 하는 패혈증에 관여하는 엔테로코커스 패시움 (Enterococcus faecium) 및 반코마이신 내성 엔테로코커스 패시움(Vancomycin-resistant Enterococci faecium) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 그람 양성 병원균이 존재를 검출하는 방법.
제6항, 제 7항, 및 제 9항 내지 제14항에 중 어느 한 항의 방법을 이용한, 패혈증 진단을 위한 정보제공 방법.
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