Insight into a strategy for attenuating AmpC‐mediated β‐lactam resistance: Structural basis for selective inhibition of the glycoside hydrolase NagZ
Notice bibliographique
Résumé
NagZ is an exo-N-acetyl-beta-glucosaminidase, found within Gram-negative bacteria, that acts in the peptidoglycan recycling pathway to cleave N-acetylglucosamine residues off peptidoglycan fragments. This activity is required for resistance to cephalosporins mediated by inducible AmpC beta-lactamase. NagZ uses a catalytic mechanism involving a covalent glycosyl enzyme intermediate, unlike that of the human exo-N-acetyl-beta-glucosaminidases: O-GlcNAcase and the beta-hexosaminidase isoenzymes. These latter enzymes, which remove GlcNAc from glycoconjugates, use a neighboring-group catalytic mechanism that proceeds through an oxazoline intermediate. Exploiting these mechanistic differences we previously developed 2-N-acyl derivatives of O-(2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranosylidene)amino-N-phenylcarbamate (PUGNAc), which selectively inhibits NagZ over the functionally related human enzymes and attenuate antibiotic resistance in Gram-negatives that harbor inducible AmpC. To understand the structural basis for the selectivity of these inhibitors for NagZ, we have determined its crystallographic structure in complex with N-valeryl-PUGNAc, the most selective known inhibitor of NagZ over both the human beta-hexosaminidases and O-GlcNAcase. The selectivity stems from the five-carbon acyl chain of N-valeryl-PUGNAc, which we found ordered within the enzyme active site. In contrast, a structure determination of a human O-GlcNAcase homologue bound to a related inhibitor N-butyryl-PUGNAc, which bears a four-carbon chain and is selective for both NagZ and O-GlcNAcase over the human beta-hexosamnidases, reveals that this inhibitor induces several conformational changes in the active site of this O-GlcNAcase homologue. A comparison of these complexes, and with the human beta-hexosaminidases, reveals how selectivity for NagZ can be engineered by altering the 2-N-acyl substituent of PUGNAc to develop inhibitors that repress AmpC mediated beta-lactam resistance.
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Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».