Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Pyruvate Kinase as a Target for Bis-indole Alkaloids with Antibacterial Activities
Notice bibliographique
Résumé
Novel classes of antimicrobials are needed to address the emergence of multidrug-resistant bacteria such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). We have recently identified pyruvate kinase (PK) as a potential novel drug target based upon it being an essential hub in the MRSA interactome (Cherkasov, A., Hsing, M., Zoraghi, R., Foster, L. J., See, R. H., Stoynov, N., Jiang, J., Kaur, S., Lian, T., Jackson, L., Gong, H., Swayze, R., Amandoron, E., Hormozdiari, F., Dao, P., Sahinalp, C., Santos-Filho, O., Axerio-Cilies, P., Byler, K., McMaster, W. R., Brunham, R. C., Finlay, B. B., and Reiner, N. E. (2011) J. Proteome Res. 10, 1139-1150; Zoraghi, R., See, R. H., Axerio-Cilies, P., Kumar, N. S., Gong, H., Moreau, A., Hsing, M., Kaur, S., Swayze, R. D., Worrall, L., Amandoron, E., Lian, T., Jackson, L., Jiang, J., Thorson, L., Labriere, C., Foster, L., Brunham, R. C., McMaster, W. R., Finlay, B. B., Strynadka, N. C., Cherkasov, A., Young, R. N., and Reiner, N. E. (2011) Antimicrob. Agents Chemother. 55, 2042-2053). Screening of an extract library of marine invertebrates against MRSA PK resulted in the identification of bis-indole alkaloids of the spongotine (A), topsentin (B, D), and hamacanthin (C) classes isolated from the Topsentia pachastrelloides as novel bacterial PK inhibitors. These compounds potently and selectively inhibited both MRSA PK enzymatic activity and S. aureus growth in vitro. The most active compounds, cis-3,4-dihyrohyrohamacanthin B (C) and bromodeoxytopsentin (D), were identified as highly potent MRSA PK inhibitors (IC(50) values of 16-60 nM) with at least 166-fold selectivity over human PK isoforms. These novel anti-PK natural compounds exhibited significant antibacterial activities against S. aureus, including MRSA (minimal inhibitory concentrations (MIC) of 12.5 and 6.25 μg/ml, respectively) with selectivity indices (CC(50)/MIC) >4. We also report the discrete structural features of the MRSA PK tetramer as determined by x-ray crystallography, which is suitable for selective targeting of the bacterial enzyme. The co-crystal structure of compound C with MRSA PK confirms that the latter is a target for bis-indole alkaloids. It elucidates the essential structural requirements for PK inhibitors in "small" interfaces that provide for tetramer rigidity and efficient catalytic activity. Our results identified a series of natural products as novel MRSA PK inhibitors, providing the basis for further development of potential novel antimicrobials.
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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 | 0,000 | 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) | 0,002 | 0,001 |
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.
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