Crystal structures of VIM‐1 complexes explain active site heterogeneity in VIM‐class metallo‐β‐lactamases
Notice bibliographique
Résumé
Metallo-β-Lactamases (MBLs) protect bacteria from almost all β-lactam antibiotics. Verona integron-encoded MBL (VIM) enzymes are among the most clinically important MBLs, with VIM-1 increasing in carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae) that are among the hardest bacterial pathogens to treat. VIM enzymes display sequence variation at residues (224 and 228) that in related MBLs are conserved and participate in substrate binding. How they accommodate this variability, while retaining catalytic efficiency against a broad substrate range, has remained unclear. Here, we present crystal structures of VIM-1 and its complexes with a substrate-mimicking thioenolate inhibitor, ML302F, that restores meropenem activity against a range of VIM-1 producing clinical strains, and the hydrolysed product of the carbapenem meropenem. Comparison of these two structures identifies a water-mediated hydrogen bond, between the carboxylate group of substrate/inhibitor and the backbone carbonyl of the active site zinc ligand Cys221, that is common to both complexes. Structural comparisons show that the responsible Cys221-bound water is observed in all known VIM structures, participates in carboxylate binding with other inhibitor classes, and thus effectively replicates the role of the conserved Lys224 in analogous complexes with other MBLs. These results provide a mechanism for substrate binding that permits the variation at positions 224 and 228 that is a hallmark of VIM MBLs. ENZYMES: EC 3.5.2.6 DATABASES: Co-ordinates and structure factors for protein structures described in this manuscript have been deposited in the Protein Data Bank (www.rcsb.org/pdb) with accession codes 5N5G (VIM-1), 5N5H (VIM-1:ML302F complex) and 5N5I (VIM-1-hydrolysed meropenem complex).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».