結核菌のPNCA変異体の表現型特性評価

ピラジナミダーゼ（PZASE）遺伝子（PNCA）とピラジンアミド（PNCA）の変異の相関関係を、60のマイコバクテリウム結核分離株との耐性表現型との相関を調べました。PZase活性は、ウェインの方法によって決定されました（L. G.ウェイン、Am。Rev。Dis。109：147-151、1974）、および開始コドンの74 bp上流を含むPNCAヌクレオチド配列全体が決定されました。PZA感受性試験は、修正されたミドルブルックおよびCohn 7H10培地の割合の方法によって実行されました。PZA MICは37個の分離株で> OR = 100マイクログ/mLであり、そのうち34個はPNCA遺伝子に変化がありました。これらの変異には、24個の分離株のミスセンス置換、3個の分離株のナンセンス置換、4個の分離株の削除によるフレームシフト、1個の分離株の3コドン挿入、2個の分離株の推定調節変異が含まれていました。PZA MICが<100マイクログ/mlであった21の分離株のうち、3は同じ突然変異（Thr47-> ALA）、18には野生型シーケンスがありました。3つのTHR47 - > ALA変異体PZAマイクは、7H10寒天上の割合の方法により12.5マイクログ/mLでした。これらのうち2つは、1 mLあたり100マイクログのPZAに対して耐性があり、3番目はBACTECメソッドにより800ミクログのPZAに耐性がありました。全体で、37のPNCA変異体の中で30の異なるPNCA変異が見つかりました。37株中35株のうち35株で、または= 100マイクログのPZAあたりのPZAまたは37のPNCA変異体のうち34株でPZase活性は検出されませんでした。PZASE活性の低下は、THR47-> ALA変異を伴う3つの変異体で見つかりました。この研究は、PNCA遺伝子の変異が、mlあたりの> OR = 100マイクログのPZAに対する耐性の信頼できる指標として機能する可能性があることを示しています。

We examined the correlation of mutations in the pyrazinamidase (PZase) gene (pncA) with the pyrazinamide (PZA) resistance phenotype with 60 Mycobacterium tuberculosis isolates. PZase activity was determined by the method of Wayne (L. G. Wayne, Am. Rev. Respir. Dis. 109:147-151, 1974), and the entire pncA nucleotide sequence, including the 74 bp upstream of the start codon, was determined. PZA susceptibility testing was performed by the method of proportions on modified Middlebrook and Cohn 7H10 medium. The PZA MICs were > or =100 microg/ml for 37 isolates, 34 of which had alterations in the pncA gene. These mutations included missense substitutions for 24 isolates, nonsense substitutions for 3 isolates, frameshifts by deletion for 4 isolates, a three-codon insertion for 1 isolate, and putative regulatory mutations for 2 isolates. Among 21 isolates for which PZA MICs were <100 microg/ml, 3 had the same mutation (Thr47-->Ala) and 18 had the wild-type sequence. For the three Thr47-->Ala mutants PZA MICs were 12.5 microg/ml by the method of proportions on 7H10 agar; two of these were resistant to 100 microg of PZA per ml and the third was resistant to 800 microg of PZA per ml by the BACTEC method. In all, 30 different pncA mutations were found among the 37 pncA mutants. No PZase activity was detected in 35 of 37 strains that were resistant to > or =100 microg of PZA per ml or in 34 of 37 pncA mutants. Reduced PZase activity was found in the three mutants with the Thr47-->Ala mutation. This study demonstrates that mutations in the pncA gene may serve as a reliable indicator of resistance to > or =100 microg of PZA per ml.