三种肠杆菌中发现的新型金属β-内酰胺酶GMB-1的特性

作者:王田甜 时间:2023-06-13 点击数:

2022年1月,德国国家耐多药革兰氏阴性细菌参考中心医学微生物学系Jennifer Schauer等人在Journal of antimicrobial chemotherapy(IF=5.76)发表题为 “Characterization of GMB-1, a novel metallo-β-lactamase (MBL) found in three different Enterobacterales species”的文章。该文章报道了从德国中部一家医院分离的4株Citrobacter freundiiSerratia marcescensRaoultella planticola(n=2)送到德国国家耐多药革兰氏阴性菌参考中心进行碳青霉烯酶检测。表型检测显示存在金属β-内酰胺酶(MBL),但对各种MBL基因的PCR检测均未发现任何MBL基因。利用WGS数据,鉴定了一个推定的bla基因。通过大肠杆菌克隆菌株的外源表达验证了其碳青霉烯酶活性,随后通过肉汤微稀释测定MIC,以及纯化酶的体外水解试验。WGS表明存在一种推定的β-内酰胺酶,其氨基酸含量为48%。MIC研究证实,这种新酶形成了一个功能性MBL,因此被命名为GMB-1。WGS显示,在所有三个物种中,blaGMB-1基因都位于染色体上,是具有多个ISs的遗传岛的一部分。GMB-1的发现再次表明,新型碳青霉烯酶不断出现,并进入临床相关物种。GMB-1在三个不同物种中的出现,证明了这种遗传岛的非凡流动性,以及它们将碳青霉烯酶基因传播到不同遗传环境中的潜力。

表1:对C. freundii NRZ-49994, S. marcescens NRZ-52999, R. planticola NRZ-62612/-63627,携带pBK-CMV载体的大肠杆菌TOP10和通过pBK-CMV产生GMB-1的大肠杆菌TOP10进行MIC检测

图1:GMB-1和SPM-1氨基酸序列比对。编号与B类碳青霉烯酶的Ambler编号方案一致相同的残基用点表示,缺失的残基用线表示,B类碳青霉烯酶的保守活性位点基序用灰色表示,锌结合残基用星号表示。

图2:用邻联法生成了几种B类β-内酰胺酶的系统发育树使用MEGAX进行校准,分支旁边显示了复制树的百分比(有500个重复的引导)。这个进化树是按比例绘制的,分支的长度显示了每个位点上氨基酸取代的数量。

图3:blaGMB-1基因在不同临床分离株中的遗传环境。为了获得遗传岛的插入位点,将其在C. freundii NRZ-49994中的环境与NCBI中其他C. freundii分离株的基因组进行比较,如C. freundii菌株RHBSTW-00658所示。白色箭头表示β-内酰胺酶基因,如blaGMB-1blaOXA-1。黑色箭头表示功能未知的ORFs,灰色箭头表示功能已知的ORFs,并标注相应的基因名称。线箭头表示可移动元素,虚线箭头表示整合共轭元素(ICEs)基因。浅灰色的方框表示具有100%高序列一致性的区域。


原文链接:Characterization of GMB-1, a novel metallo-β-lactamase (MBL) found in three different Enterobacterales species | Journal of Antimicrobial Chemotherapy | Oxford Academic (oup.com)



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