Structural analysis of avibactam-mediated activation of the bla and mec divergons in methicillin-resistant Staphylococcus aureus
Notice bibliographique
Résumé
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infections cause significant mortality and morbidity globally. MRSA resistance to β-lactam antibiotics is mediated by two divergons that control levels of a β-lactamase, PC1, and a penicillin-binding protein poorly acylated by β-lactam antibiotics, PBP2a. Expression of genes encoding these proteins is controlled by two integral membrane proteins, BlaR1 and MecR1, which both have an extracellular β-lactam–binding sensor domain. Here, we solved the X-ray crystallographic structures of the BlaR1 and MecR1 sensor domains in complex with avibactam, a diazabicyclooctane β-lactamase inhibitor at 1.6–2.0 Å resolution. Additionally, we show that S. aureus SF8300, a clinically relevant strain from the USA300 clone of MRSA, responds to avibactam by up-regulating the expression of the blaZ and pbp2a antibiotic-resistance genes, encoding PC1 and PBP2a, respectively. The BlaR1–avibactam structure of the carbamoyl-enzyme intermediate revealed that avibactam is bound to the active-site serine in two orientations ∼180° to each other. Although a physiological role of the observed alternative pose remains to be validated, our structural results hint at the presence of a secondary sulfate-binding pocket that could be exploited in the design of future inhibitors of BlaR1/MecR1 sensor domains or the structurally similar class D β-lactamases. The MecR1–avibactam structure adopted a singular avibactam orientation similar to one of the two states observed in the BlaR1–avibactam structure. Given avibactam up-regulates expression of blaZ and pbp2a antibiotic resistance genes, we suggest further consideration and research is needed to explore what effects administering β-lactam–avibactam combinations have on treating MRSA infections.
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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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».