High tolerance to simultaneous active‐site mutations in TEM‐1 β‐lactamase: Distinct mutational paths provide more generalized β‐lactam recognition
Notice bibliographique
Résumé
The diversity in substrate recognition spectra exhibited by various beta-lactamases can result from one or a few mutations in the active-site area. Using Escherichia coli TEM-1 beta-lactamase as a template that efficiently hydrolyses penicillins, we performed site-saturation mutagenesis simultaneously on two opposite faces of the active-site cavity. Residues 104 and 105 as well as 238, 240, and 244 were targeted to verify their combinatorial effects on substrate specificity and enzyme activity and to probe for cooperativity between these residues. Selection for hydrolysis of an extended-spectrum cephalosporin, cefotaxime (CTX), led to the identification of a variety of novel mutational combinations. In vivo survival assays and in vitro characterization demonstrated a general tendency toward increased CTX and decreased penicillin resistance. Although selection was undertaken with CTX, productive binding (K(M)) was improved for all substrates tested, including benzylpenicillin for which catalytic turnover (k(cat)) was reduced. This indicates broadened substrate specificity, resulting in more generalized (or less specialized) variants. In most variants, the G238S mutation largely accounted for the observed properties, with additional mutations acting in an additive fashion to enhance these properties. However, the most efficient variant did not harbor the mutation G238S but combined two neighboring mutations that acted synergistically, also providing a catalytic generalization. Our exploration of concurrent mutations illustrates the high tolerance of the TEM-1 active site to multiple simultaneous mutations and reveals two distinct mutational paths to substrate spectrum diversification.
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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) | 0,001 | 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 ».