Structural basis of broad-spectrum β-lactam resistance in Staphylococcus aureus
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Broad-spectrum β-lactam antibiotic resistance in Staphylococcus aureus is a global healthcare burden 1,2 . In clinical strains, resistance is largely controlled by BlaR1 3 , a receptor that senses β-lactams through the acylation of its sensor domain, inducing transmembrane signalling and activation of the cytoplasmic-facing metalloprotease domain 4 . The metalloprotease domain has a role in BlaI derepression, inducing blaZ (β-lactamase PC1) and mecA (β-lactam-resistant cell-wall transpeptidase PBP2a) expression 3–7 . Here, overcoming hurdles in isolation, we show that BlaR1 cleaves BlaI directly, as necessary for inactivation, with no requirement for additional components as suggested previously 8 . Cryo-electron microscopy structures of BlaR1—the wild type and an autocleavage-deficient F284A mutant, with or without β-lactam—reveal a domain-swapped dimer that we suggest is critical to the stabilization of the signalling loops within. BlaR1 undergoes spontaneous autocleavage in cis between Ser283 and Phe284 and we describe the catalytic mechanism and specificity underlying the self and BlaI cleavage. The structures suggest that allosteric signalling emanates from β-lactam-induced exclusion of the prominent extracellular loop bound competitively in the sensor-domain active site, driving subsequent dynamic motions, including a shift in the sensor towards the membrane and accompanying changes in the zinc metalloprotease domain. We propose that this enhances the expulsion of autocleaved products from the active site, shifting the equilibrium to a state that is permissive of efficient BlaI cleavage. Collectively, this study provides a structure of a two-component signalling receptor that mediates action—in this case, antibiotic resistance—through the direct cleavage of a repressor.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| 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 | 0,001 | 0,002 |
| 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.
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 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 ».