KR101908411B1 - 신규한 국내형 메티실린-내성 황색포도상구균 균주 및 이를 이용한 바이오필름 억제제 스크리닝 방법 - Google Patents

신규한 국내형 메티실린-내성 황색포도상구균 균주 및 이를 이용한 바이오필름 억제제 스크리닝 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이오필름 형성능이 높은 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 12KKPN53 균주 (수탁번호: KCTC 13226BP), 이를 이용한 바이오필름 형성 억제제의 스크리닝 방법, 상기 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 조성물 및 키트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수탁번호 : KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA) 균주는 다른 메티실린-내성 황색포도상구균 균주와 비교하여 바이오필름 형성능이 현저히 우수하므로, 새로운 바이오필름 형성 억제제를 스크리닝하는데 유용하게 이용할 수 있으며, 이를 통해 바이오필름 형성에 의해 유발되는 다양한 임상적 질환의 치료제를 개발하는 데 활용할 수 있다.

Description

신규한 국내형 메티실린-내성 황색포도상구균 균주 및 이를 이용한 바이오필름 억제제 스크리닝 방법 {Novel domestic-type methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains and screening method for inhibiting biofilm formation}
본 발명은 바이오필름 형성능이 높은 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 12KKPN53 균주 (수탁번호: KCTC 13226BP), 이를 이용한 바이오필름 형성 억제제의 스크리닝 방법, 상기 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 조성물 및 키트에 관한 것이다.
1940년도에 페니실린이 처음 임상에 도입된 당시에 대부분의 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)은 페니실린 감수성이 있었으나, 1941년도부터 출현한 페니실린 내성은 급속히 증가하여 1950년대에는 이미 60% 이상의 황색포도상구균이 페니실린 내성을 보유하였다. 이를 치료하기 위하여 개발된 메티실린(methicillin)이 1960년도에 도입되었으나 1961년도부터 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant S. aureus)이 출현하기 시작했다.
메티실린-내성 황색포도상구균은 전 세계 각지의 병원에서 가장 중요한 병원감염균으로 자리잡고 있다. 특히 한국, 일본, 대만, 홍콩, 싱가포르, 스리랑카 및 일부 미국 병원에서는 병원에서 분리되는 황색포도상구균의 50% 이상이 메티실린-내성 황색포도상구균인 것으로 보고되고 있다. 국내 병원의 메티실린-내성 황색포도상구균 발생률은 1996년에 국내 15개 병원에서 전향적으로 시행한 연구의 결과 83.7%인 것으로 나타났다. 1997년부터 2006년까지 다기관 연구를 통하여 보고된 메티실린-내성 황색포도상구균의 빈도는 64~72%로서 국내 병원에서 가장 흔한 병원 감염의 원인균으로 확인되었다.
특히, 국내 축산 분야에서 메티실린-내성 황색포도상구균은 가축, 축산물, 애완동물 등에서 보고되었으며, 특성조사 결과 대부분 내국인 및 외국의 가축에서 보고된 타입으로 확인되었다. 하지만 최근 우리나라에서만 특이적으로 보고되는 타입 (ST541)의 메티실린-내성 황색포도상구균이 출현하고 있고, 이러한 국내 특이 타입의 메티실린-내성 황색포도상구균은 종래 지역사회 및 병원에서 유행하는 타입의 메티실린-내성 황색포도상구균에 비해 다약제 내성을 보이며, 유럽에서와 같이 축산 분야뿐만 아니라 국내 지역사회 및 병원으로 전파될 경우 항생제를 사용한 치료에 어려움이 있어 보건학적으로 큰 위험요소가 될 수 있다.
한편 대부분의 박테리아는 영양분의 감소나 항생제의 공격 등으로 생존조건이 열악해지는 경우, 고체의 표면에 붙어서 군락을 형성하는 바이오필름의 형태로 표현형이 변화하게 된다. 바이오필름은 세균, 효모, 곰팡이 등 미생물이 특정조건에서 인체 (피부, 구강, 치아 등)나 설비 (배관, 저장탱크 등) 등의 표면에 필름처럼 부착되어 있는 미생물의 집합체라 할 수 있으며, 그 자체가 미생물의 서식처로도 제공되어 균의 서식을 가속화하기도 한다. 이러한 바이오필름의 미생물은 산업계 및 의학계 전반에서 심각한 문제를 일으킬 수 있으므로, 이에 대한 연구가 요구되고 있다. 바이오필름의 형성은 박테리아가 당단백으로 이루어진 기질을 세포 주위에 3차원적으로 형성하고, 이것이 주위의 고형물에 부착되는 과정을 통하여 이루어지며, 박테리아는 정족수 감지 (quorum sensing, QS)라는 일련의 과정을 통하여 부족한 영양물질을 기질 내에 가두어 두고 외부의 공격 (항생물질, 저산소)으로부터 자신을 보호할 수 있게 된다. 또한, 바이오필름의 형성으로 인해 박테리아의 생존에 필요한 대사율을 낮춤으로써, 소량의 영양물질로도 생존이 가능하게 되어 열악한 환경에서의 생존가능성이 높아지게 된다.
바이오필름 중의 박테리아는 항생제 및 숙주 방어 시스템에 대해서 증진된 내성을 나타내며, 이는 종종 지속적이며 치료가 어려운 감염증으로 이어진다 (Kania et al., 2008; Vlastarakos et al., 2007). 다양한 연구들에 의해서 폐렴균성 바이오필름이 페니실린, 테트라사이클린, 림파피신, 아목실린, 에리쓰로마이신, 클린다마이신및 레보플록사신에 대해서 현저하게 높은 내성을 갖는다는 사실이 보고된 바 있다 (del Prado et al., 2010; Garcia-Castillo et al., 2007). Marks 등은 (2012), 마우스의 비인두 조직 (nasopharyngeal tissue) 상에 형성된 폐렴균성 바이오필름이 플랑크톤성 바이오필름에 비해서 젠타마이신 및 페니실린 G에 대해서 더욱 내성을 갖는다는 사실을 보고한 바 있다 (Marks et al., 2012).
바이오필름은 인체에 감염되는 경우, 충치와 치주질환의 원인이 되기도 하고, 기관절개관, 인공와우 이식기 등 이식물이나 의료용 재료의 표면에서도 형성되어 발열을 유발하는 등의 문제를 일으킨다. 따라서 효과적인 치료를 위하여 세균의 바이오필름 자체를 효과적으로 제거 또는 억제할 수 있는 물질에 대한 필요성이 존재한다.
현재까지 바이오필름에 의한 감염의 치료는 감염원이 되는 이식물을 제거하거나, 바이오필름의 서식처를 물리적으로 제거하는 것이 유일한 해결책으로 알려져 있다. 그러나 실제로 이와 같은 이식물이나, 서식처를 물리적으로 제거하는 것은 용이하지 않으므로, 항생제에 내성을 갖는 균주의 바이오필름을 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 바이오필름 형성 억제제의 개발에 대한 필요성이 높다.
본 발명자들은 바이오필름 형성 억제제의 개발을 위한 연구를 수행하던 중 항생제에 대한 내성을 갖는 동시에 바이오필름 형성능이 다른 균주에 비해 현저히 높은 국내 돼지에서 분리된 국내 특이적 메티실린-내성 황색포도상구균 균주 12KKPN53 를 확인하고 본 발명을 완성하였다. 따라서 본 발명의 목적은 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 이용한 바이오필름 형성 억제제 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 조성물 및 키트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 균주를 제공한다.
또한, 본 발명은,
1) 후보물질을 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 균주와 접촉시키는 단계;
2) 상기 균주의 바이오필름 형성능을 측정하는 단계; 및
3) 상기 후보물질을 접촉시키지 않은 균주와 비교하여, 후보물질을 접촉시킨 균주의 바이오필름 형성능이 저해되는 경우, 상기 후보 물질을 메티실린-내성 황색포도상구균의 바이오필름 형성을 억제할 수 있는 물질로 결정하는 단계;를 포함하는 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA)에 대한 바이오필름 형성 억제제 스크리닝 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 키트를 제공한다.
본 발명에 따른 수탁번호 : KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA) 균주는 다른 메티실린-내성 황색포도상구균 균주와 비교하여 바이오필름 형성능이 현저히 우수하므로, 새로운 바이오필름 형성 억제제를 스크리닝하는데 유용하게 이용할 수 있으며, 이를 통해 바이오필름 형성에 의해 유발되는 다양한 임상적 질환의 치료제를 개발하는 데 활용할 수 있다.
본 발명은 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 제공한다.
본 발명에서 용어,“메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)”은 황색포도상구균 중 항생물질인 메티실린에 저항성을 나타내는 세균을 말하며, 메티실린 내성의 본질은 염색체 상에 외래유전자(mecA)가 삽입되는 것에 있다. 메티실린-내성 황색포도상구균은 보통 건강한 사람에게는 무해하나, 수술 후의 환자 등 면역력이 떨어져 있는 사람에게는 감염되기 쉽고, 새로운 원내감염이나 기회성 감염을 일으킨다.
본 발명의 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주는 국내 특이적 시퀀스 타입인 ST541 일 수 있다. 본 발명에서 용어, “국내 특이적 시퀀스 타입인 ST541 균주”는 국내 돼지에서 분리된 메티실린-내성 황색포도상구균으로서, 다른 타입의 황색포도상구균(NCBI에 등재된 황색포도상구균)과 계통관계를 분석한 결과, 외국에서 다수 존재하는 시퀀스 타입인 ST398 황색포도상구균과 유사하지만 100% 상동성을 가지고 있지 않은, 우리나라 특이적 시퀀스 타입인 ST541 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 의미한다.
또한 본 발명의 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주는 바이오필름 형성능이 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서 용어 “바이오필름”은 미생물이 표면에 축척하여 세포와 결합되어 있는 다량의 고분자 화합물과 표면에 부착되는 유기물, 무기물로 이루어진 얇은 막을 의미하며, 생물막과 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 바이오필름 내의 세균은 부유상태보다 항생물질에 대한 내성이 10 배 내지 1000배 이상 증가될 수 있으며, 세균의 형질이 변해서 세포외 다당물질이나 산소에 의해 항생물질이 불활성화 되거나, 바이오필름 형성으로 인해 성장속도를 늦추어 내성을 획득하게 된다.
본 발명의 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주는 바이오필름 형성능이 높은 것을 특징으로 할 수 있으며, 다른 타입의 MRSA 균주에 비하여 약 1.4 배 내지 12배의 바이오 필름 형성능을 나타낼 뿐만 아니라 동일한 타입의 ST541 균주와 비교하더라도 높은 바이오필름 형성능을 가질 수 있다. 즉 “바이오필름 형성능이 높은” 이란 동종의 균주 대비 더 높은 바이오필름 형성능을 갖는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주는 바이오필름 형성능이 매우 높은 균주이므로 바이오필름 형성을 억제할 수 있는 형성 억제제를 스크리닝하는데 표준 균주로 활용이 가능하다.
본 발명에서 용어, “내성”은 세균이 화학물질에 대하여 가지는 저항 현상으로서, 세균이 각종 약제에 대하여 저항성이 강한 균주로 변했을 때 상기 세균은 내성을 가졌다고 한다.
또한, 본 발명은 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 이용한 바이오필름 형성 억제제 스크리닝 방법을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 스크리닝 방법은, 1) 후보물질을 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주와 접촉시키는 단계; 2) 상기 균주의 바이오필름 형성능을 측정하는 단계; 및 3) 상기 후보물질을 접촉시키지 않은 균주와 비교하여, 후보물질을 접촉시킨 균주의 바이오필름 형성능이 저해되는 경우, 상기 후보 물질을 메티실린-내성 황색포도상구균의 바이오필름 형성을 억제할 수 있는 물질로 결정하는 단계;를 포함하는 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA)에 대한 바이오필름 형성 억제제 스크리닝 방법을 제공한다.
상기 스크리닝 방법에 있어서, 단계 1)의 후보물질은 메티실린-내성 황색포도상구균이 형성하는 바이오필름이 새롭게 생성되는 것을 방해하거나, 바이오필름 형성 속도를 늦추거나, 바이오필름을 제거할 수 있는 것으로 기대되는 후보물질을 말하며, 화학물질, 생물학적 물질 등 다양한 물질을 제한없이 포함할 수 있다.
상기 스크리닝 방법에 있어서, 단계 2)의 바이오필름 형성능을 측정하는 단계는 당 분야에 알려진 다양한 방법을 제한없이 이용할 수 있으며, 예컨대 마이크로타이터 (micro titer) 접시 분석, Hydroxyapatite (HA) 디스크와 24 well cell culture plate를 이용한 Guggenheim 의 방법, AFM 방법, 크리스털 바이올렛 염색법 등을 이용하여 측정할 수 있다.
상기 스크리닝 방법에 있어서, 단계 3)의 바이오필름 형성을 억제할 수 있는 물질로 결정하는 것은, 단계 1)에서 후보물질을 접촉시킨 경우, 후보물질을 접촉시키지 않은 경우에 비해 단계 2)에서 측정한 바이오필름의 형성이 현저히 적은 경우 상기 후보물질을 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA) 의 바이오필름 형성 억제제로 결정하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명은 상기 수탁번호: KCTC 13226BP으로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 수탁번호: KCTC 13226BP으로 기탁된 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 키트를 제공한다.
본 발명에서 용어, “바이오필름 형성 억제제 개발”은 상기 메티실린-내성 황색포도상구균에 의해 형성되는 바이오필름의 형성을 억제할 수 있는 물질을 개발하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 상기 스크리닝 하는 방법을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 “키트”는 편리성 및 휴대성을 높이기 위해 바이오필름 형성 억제제 개발을 위한 상기 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 각각 1회 분으로 나누어 한 용기 내에 함유하거나 또는 상이한 여러 개의 소 용기 내에 함유할 수 있다. 따라서 각 용기 내에는 배열 방법에 따라 여러 개의 소용기가 존재할 수 있다. 본 발명의 키트는 필요에 따라 사용에 필요한 장비 및 각 성분의 투여 방법을 기재한 지시 자료 등을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 국내 특이 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)의 분리 및 동정
경북 영천시에 위치한 국내 돼지 농장의 돼지로부터 국내 특이 메티실린 내성 황색포도상구균 (MRSA)를 분리하기 위한 실험을 수행하였다. 구체적으로 돼지 비강 내 상피세포에 존재하는 세균을 멸균된 면봉을 이용하여 채취하였으며, 멸균된 튜브에 담아 실험실로 배송 후 6.5%의 NaCl이 첨가된 10ml의 M.H 배양액(Mueller hinton broth)에 넣어 37℃에서 하루 동안 배양하였다. 상기 배양된 균액 1ml을 세폭시틴(cefoxitin) (3.5mg/l)이 첨가된 TSB 배지(Tryptic Soy Broth)에 첨가하여 37℃에서 하루 동안 배양하였다. 그런 다음, 상기 배양된 균액을 색소생산성 MRSA 한천(Chromogenic MRSA agar)(BD GeneOhm)에 스트리킹한 후, 37℃에서 하루 동안 배양하고 핑크색으로 자란 집락만 순수 분리한 뒤, 혈액배지에서 하루 동안 증균 배양하였다.
증균 배양된 균이 황색포도상구균인지 여부를 확인하기 위하여 MRSA 특이적 PCR (16S rRNA, clfA , mecA 유전자의 유무를 확인하는 PCR) 및 전장유전체 분석을 유전자 추출 키트(Promega)를 이용한 통상의 방법으로 수행하여 메티실린-내성균인지 여부를 확인하고, Maldi-Tof 및 16SrRNA 시퀀싱을 수행하였다. 그 결과 돼지 비강 상피세포로부터 메티실린-내성 황색포도상구균을 새롭게 수득하였으며, 이를 Staphylococcus aureus 12KKPN53으로 명명하고 한국생명공학연구원에 2017.03.13 일자로 KCTC13226BP 로 기탁하였다.
또한 새롭게 분리된 균주가 국내 특이적 메티실린-내성 황색포도상구균인지 여부를 확인하기 위하여 외국에서 다수 존재하는 시퀀스 타입인 ST398 황색포도상구균 등과 상동성 분석을 수행하였으며, 그 결과 분리 균주 12KKPN53 (수탁번호: KCTC 13226BP)는 외국에 다수 존재하는 시퀀스 타입인 ST398 황색포도상구균과 100% 상동성을 가지고 있지 않은 것을 확인하였다. 따라서 본 발명의 균주는 외국의 균주와는 상이한 국내 특이적 ST541 메티실린-내성 황색포도상구균인 것을 알 수 있다.
실시예 2. 포도상구균 균주인 12KKPN53 (수탁번호 : KCTC13226BP ) 의 유용성 확인
새롭게 분리한 포도상구균 균주인 12KKPN53(수탁번호: KCTC13226BP) 의 유용성을 확인하기 위하여, 바이오필름 형성능을 다른 ST 타입의 MRSA 균주 및 ST541 균주들과 비교하였다. 바이오필름 형성능이 높은 경우 해당 균주는 동물에 잘 부착하여 병원성을 일으킬 가능성이 높은 것으로 알려져 있으며, 항생제 내성 역시 높아질 수 있어 중요한 병원성 인자이다. 비교를 위하여 2010 내지 2012년까지 돼지고기, 닭고기, 소고기, 돼지비강에서 분리된 다양한 타입의 MRSA 69주에 대하여 바이오필름 어세이를 수행하였다. 보다 구체적으로 실험 대상균인 12KKPN53(수탁번호: KCTC13226BP) 을 액체 2ml TSB에 접종하고 하룻밤 동안 정체 배양하였으며, 배양된 균액을 희석하여 웰당 약 106 개의 균이 들어가도록 설정하였다. 물리적으로 표면에 부착이 잘 되도록 처리된 96 웰 플레이트 SPL30096 에 150ul씩 5개 웰로 분주 하여 동일 균주에 대하여 반복 실험을 수행하였다. 배지의 오염을 확인하기 위해 TSB(1% glucose [Dextrose D8066-500G]) 배지만 접종한 그룹, 양성 대조군으로 ATCC35984, 음성 대조군으로 ATCC1228(KCTC1917)등이 사용되었다. 접종된 균은 37 인큐베이터에서 24시간 배양하고 두꺼운 페이퍼로 균액을 제거하였다. 200ul 증류수로 1번 세척하고 완전히 용액을 제거하였으며 0.1% 크리스털 바이올렛 200ul 염색 용액으로 30분간 염색 후 200ul의 증류수로 세척하였다. 매번 페이퍼 타월을 이용하여 웰의 용액이 완전히 제거될 수 있도록 하였다. 실험에는 1% 크리스탈 바이올렛 용액을 만들어 희석하여 사용하였다 (크리스탈 바이올렛 0.5g + 25ml 에탄올 + 증류수 25ml). 염색액은 200ul의 95% 에탄올로 5분간 용해 후 균막을 정량적으로 측정하는데 사용되었다.
이 후 에탄올은 파이펫으로 잘 섞어서 100ul만 새로운 96 웰에 옮겨 담아 490nm 에서 흡광도를 분석하였다. 매번 실험시 대조군인 ATCC균주를 이용하여 실험의 이상 유무 및 지난번 실험과의 결과 값 차이를 비교하였으며, 흡광도 측정을 통해 바이오필름 형성능을 확인한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
번호 MRSA 타입 바이오필름 형성능
ST spa typing SCCmec typing Broth assasy
1 5 t002 0.03
2 5 t002 0.03
3 5 t002 0.03
4 5 t002 0.15
5 5 t002 0.03
6 5 t002 0.03
7 5 t002 0.13
8 5 t002 0.18
9 5 t002 0.10
10 5 t002 0.12
11 5 t002 0.19
12 5 t002 0.07
13 59 t437 0.04
14 72 t324 0.05
15 72 t664 0.17
16 72 t324 0.07
17 72 t324 0.07
18 72 t324 0.07
19 72 t324 0.04
20 72 t5440 IV 0.06
21 72 t664 IV 0.07
22 72 t664 IV 0.05
23 72 t664 IV 0.05
24 72 t148 IV 0.06
25 398 t034 0.03
26 398 t034variant V 0.07
27 398 t034variant V 0.27
28 398 t034variant V 0.09
29 398 t034variant V 0.10
30 398 t034variant V 0.12
31 398 t034variant V 0.29
32 398 t034variant V 0.30
33 398 t034variant V 0.29
34 398 t034variant V 0.25
35 398 t034variant V 0.05
36 398 t034variant V 0.24
37 398 t034variant V 0.26
38 398 t034variant V 0.28
39 398 t034variant V 0.30
40 398 t034variant V 0.29
41 398 t034variant V 0.04
42 541 t034 V 0.19
43 541 t034 V 0.18
44 541 t034 V 0.19
45 541 t034 V 0.18
46 541 t034 V 0.18
47 541 t034 V 0.10
48 541 t034 V 0.17
49 541 t034 V 0.14
50 541 t034 V 0.14
51 541 t034 V 0.17
52 541 t034 V 0.20
53 541 t034 V 0.19
54 541 t034 V 0.21
55 541 t034 V 0.18
56 541 t034 V 0.18
57 541 t034 V 0.44
58 541 t034 V 0.21
59 541 t034 V 0.16
60 541 t034 V 0.17
61 541 t034 V 0.19
62 541 t034 V 0.17
63 541 t8588 V 0.20
64 541 t034 V 0.04
65 541 t034 V 0.20
66 541 t034 V 0.23
67 692 t2247 0.02
68 692 t2247 0.02
69 692 t2247 0.01
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 총 69주의 MRSA 중에서 본 발명의 분리 균주 12KKPN53 (수탁번호: KCTC 13226BP)는 바이오필름 형성능이 0.44로 나타나 가장 우수한 바이오필름 형성능을 보였다. A490 에서 흡광도 측정 시 0.5 는 바이오필름 형성에 대한 컷오프 값으로 사용될 수 있으며, 0.3 초과인 경우 매우 강한 형성능, 0.2 초과인 경우 강한 형성능, 1.0 내지 2.0 초과인 경우 보통의 형성능, 0.5 내지 1.0 초과인 경우 약한 형성능이 있는 것으로 해석할 수 있다. 즉, 본 발명의 분리 균주 12KKPN53 (수탁번호: KCTC 13226BP) 만이 0.3 초과의 값을 나타내어 강한 바이오 필름 형성능을 가지고 있으로 해석할 수 있다. 이는 다른 ST 타입인 균주들의 0.03 내지 0.30 과 비교하여 약 1.4 배 내지 12 배의 효과이고, 특히 동일한 ST541 균주들과 비교하여도 현저히 높은 바이오필름 형성능을 갖는다는 것을 나타낸다.
따라서 본 발명의 분리 균주 12KKPN53 (수탁번호: KCTC 13226BP)은 바이오필름 형성능이 매우 높은 균주임을 확인하였으며, 본 발명의 메티실린-내성 황색포도상구균 ST541 타입 균주 12KKPN53은 균의 항생제 내성과 관계된 바이오 필름의 형성을 억제할 수 있는 새로운 바이오필름 형성 억제제를 스크리닝하는데 유용하게 이용할 수 있는 표준 균주로 활용할 수 있다.
한국생명공학연구원 KCTC13226BP 20170313

Claims (6)

  1. 수탁번호: KCTC 13226BP로 기탁된 가축 유래 시퀀스 타입 541 (Sequence type 541, ST541) 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) 균주.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 메티실린-내성 황색포도상구균 균주는 바이오필름 형성능을 갖는 것을 특징으로 하는, 메티실린-내성 황색포도상구균 균주.
  4. 1) 후보물질을 제1항 또는 제3항의 가축 유래 시퀀스 타입 541 메티실린-내성 황색포도상구균 균주와 접촉시키는 단계;
    2) 상기 균주의 바이오필름 형성능을 측정하는 단계; 및
    3) 상기 후보물질을 접촉시키지 않은 균주와 비교하여, 후보물질을 접촉시킨 균주의 바이오필름 형성능이 저해되는 경우, 상기 후보 물질을 메티실린-내성 황색포도상구균의 바이오필름 형성을 억제할 수 있는 물질로 결정하는 단계;를 포함하는 메티실린-내성 황색포도상구균(MRSA)에 대한 바이오필름 형성 억제제 스크리닝 방법.
  5. 제1항의 가축 유래 시퀀스 타입 541 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 조성물.
  6. 제1항의 가축 유래 시퀀스 타입 541 메티실린-내성 황색포도상구균 균주를 포함하는 바이오필름 형성 억제제 개발용 키트.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230046711A (ko) 2021-09-30 2023-04-06 주식회사 테코자임 황정 추출물을 포함하는 바이오필름 형성 촉진용 조성물
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KR20230046787A (ko) 2021-09-30 2023-04-06 주식회사 테코자임 측백 추출물을 포함하는 바이오필름 형성 촉진용 조성물
KR20230046622A (ko) 2021-09-30 2023-04-06 주식회사 테코자임 송화분 추출물을 포함하는 바이오필름 형성 촉진용 조성물
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101670281B1 (ko) 2014-10-27 2016-10-28 고려대학교 산학협력단 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 및 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101670281B1 (ko) 2014-10-27 2016-10-28 고려대학교 산학협력단 바이오필름에 의해 유발되는 감염증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 및 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Revista Brasileira de Farmacognosia, Vol.27, pp.112-117(Epub.2016.10.13.)*

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230046711A (ko) 2021-09-30 2023-04-06 주식회사 테코자임 황정 추출물을 포함하는 바이오필름 형성 촉진용 조성물
KR20230046680A (ko) 2021-09-30 2023-04-06 주식회사 테코자임 해당근 추출물을 포함하는 바이오필름 형성 촉진용 조성물
KR20230046743A (ko) 2021-09-30 2023-04-06 주식회사 테코자임 황기 추출물을 포함하는 바이오필름 형성 촉진용 조성물
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