Molecular Mechanism of the Enterococcal Aminoglycoside 6‘-<i>N</i>-Acetyltransferase‘: Role of GNAT-Conserved Residues in the Chemistry of Antibiotic Inactivation
Notice bibliographique
Résumé
The Gram-positive pathogen Enterococcus faecium is intrinsically resistant to aminoglycoside antibiotics due to the presence of a chromosomally encoded aminoglycoside 6'-N-acetyltransferase [AAC(6')-Ii]. This enzyme is a member of the GCN5-related N-acetyltransferase (GNAT) superfamily and is therefore structurally homologous to proteins that catalyze acetyl transfer to diverse acyl-accepting substrates. This study reports the investigation of several potential catalytic residues that are present in the AAC(6')-Ii active site and also conserved in many GNAT enzymes. Site-directed mutagenesis of Glu72, His74, Leu76, and Tyr147 with characterization of the purified site mutants gave valuable information about the roles of these amino acids in acetyl transfer chemistry. More specifically, steady-state kinetic analysis of protein activity, solvent viscosity effects, pH studies, and antibiotic resistance profiles were all used to assess the roles of Glu72 and His74 as potential active site bases, Tyr147 as a general acid, and the importance of the amide NH group of Leu76 in transition-state stabilization. Taken together, our results indicate that Glu72 is not involved in general base catalysis, but is instead critical for the proper positioning and orientation of aminoglycoside substrates in the active site. Similarly, His74 is also not acting as the active site base, with pH studies revealing that this residue must be protonated for optimal AAC(6')-Ii activity. Mutation of Tyr147 was found not to affect the chemical step of catalysis, and our results were not consistent with this residue acting as a general acid. Last, the amide NH group of Leu76 is implicated in important interactions with acetyl-CoA and transition-state stabilization. In summary, the work described here provides important information regarding the molecular mechanism of AAC(6')-Ii catalysis that allows us to contrast our findings with those of other GNAT proteins and to demonstrate that these enzymes use a variety of chemical mechanisms to accelerate acyl transfer.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».