Structural and kinetic analyses of penicillin-binding protein 4 (PBP4)-mediated antibiotic resistance in Staphylococcus aureus
Notice bibliographique
Résumé
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) causes serious community-acquired and nosocomial infections worldwide. MRSA strains are resistant to a variety of antibiotics, including the classic penicillin and cephalosporin classes of β-lactams, making them intractable to treatment. Although β-lactam resistance in MRSA has been ascribed to the acquisition and activity of penicillin-binding protein 2a (PBP2a, encoded by mecA ), it has recently been observed that resistance can also be mediated by penicillin-binding protein 4 (PBP4). Previously, we have shown that broad-spectrum β-lactam resistance can arise following serial passaging of a mecA -negative COL strain of S. aureus, creating the CRB strain. This strain has two missense mutations in pbp4 and a mutation in the pbp4 promoter, both of which play an instrumental role in β-lactam resistance. To better understand PBP4's role in resistance, here we have characterized its kinetics and structure with clinically relevant β-lactam antibiotics. We present the first crystallographic PBP4 structures of apo and acyl-enzyme intermediate forms complexed with three late-generation β-lactam antibiotics: ceftobiprole, ceftaroline, and nafcillin. In parallel, we characterized the structural and kinetic effects of the PBP4 mutations present in the CRB strain. Localized within the transpeptidase active-site cleft, the two substitutions appear to have different effects depending on the drug. With ceftobiprole, the missense mutations impaired the K m value 150-fold, decreasing the proportion of inhibited PBP4. However, ceftaroline resistance appeared to be mediated by other factors, possibly including mutation of the pbp4 promoter. Our findings provide evidence that S. aureus CRB has at least two PBP4-mediated resistance mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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.
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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 ».