Conformational flexibility of the glycosidase NagZ allows it to bind structurally diverse inhibitors to suppress β‐lactam antibiotic resistance
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Notice bibliographique
Résumé
NagZ is an N-acetyl-β-d-glucosaminidase that participates in the peptidoglycan (PG) recycling pathway of Gram-negative bacteria by removing N-acetyl-glucosamine (GlcNAc) from PG fragments that have been excised from the cell wall during growth. The 1,6-anhydromuramoyl-peptide products generated by NagZ activate β-lactam resistance in many Gram-negative bacteria by inducing the expression of AmpC β-lactamase. Blocking NagZ activity can thereby suppress β-lactam antibiotic resistance in these bacteria. The NagZ active site is dynamic and it accommodates distortion of the glycan substrate during catalysis using a mobile catalytic loop that carries a histidine residue which serves as the active site general acid/base catalyst. Here, we show that flexibility of this catalytic loop also accommodates structural differences in small molecule inhibitors of NagZ, which could be exploited to improve inhibitor specificity. X-ray structures of NagZ bound to the potent yet non-selective N-acetyl-β-glucosaminidase inhibitor PUGNAc (O-(2-acetamido-2-deoxy-d-glucopyranosylidene) amino-N-phenylcarbamate), and two NagZ-selective inhibitors - EtBuPUG, a PUGNAc derivative bearing a 2-N-ethylbutyryl group, and MM-156, a 3-N-butyryl trihydroxyazepane, revealed that the phenylcarbamate moiety of PUGNAc and EtBuPUG completely displaces the catalytic loop from the NagZ active site to yield a catalytically incompetent form of the enzyme. In contrast, the catalytic loop was found positioned in the catalytically active conformation within the NagZ active site when bound to MM-156, which lacks the phenylcarbamate extension. Displacement of the catalytic loop by PUGNAc and its N-acyl derivative EtBuPUG alters the active site conformation of NagZ, which presents an additional strategy to improve the potency and specificity of NagZ inhibitors.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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