Mechanism and Diversity of the Erythromycin Esterase Family of Enzymes
Notice bibliographique
Résumé
Macrolide antibiotics such as azithromycin and erythromycin are mainstays of modern antibacterial chemotherapy, and like all antibiotics, they are vulnerable to resistance. One mechanism of macrolide resistance is via drug inactivation: enzymatic hydrolysis of the macrolactone ring catalyzed by erythromycin esterases, EreA and EreB. A genomic enzymology approach was taken to gain insight into the catalytic mechanisms and origins of Ere enzymes. Our analysis reveals that erythromycin esterases comprise a separate group in the hydrolase superfamily, which includes homologues of uncharacterized function found on the chromosome of Bacillus cereus, Bcr135 and Bcr136, whose three-dimensional structures have been determined. Biochemical characterization of Bcr136 confirms that it is an esterase that is, however, unable to inactivate macrolides. Using steady-state kinetics, homology-based structure modeling, site-directed mutagenesis, solvent isotope effect studies, pH, and inhibitor profiling performed in various combinations for EreA, EreB, and Bcr136 enzymes, we identified the active site and gained insight into some catalytic features of this novel enzyme superfamily. We rule out the possibility of a Ser/Thr nucleophile and show that one histidine, H46 (EreB numbering), is essential for catalytic function. This residue is proposed to serve as a general base in activation of a water molecule as the reaction nucleophile. Furthermore, we show that EreA, EreB, and Bcr136 are distinct, with only EreA inhibited by chelating agents and hypothesized to contain a noncatalytic metal. Detailed characterization of these esterases allows for a direct comparison of the resistance determinants, EreA and EreB, with their prototype, Bcr136, and for the discussion of their potential connections.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».