Loss of allosteric regulation in α-isopropylmalate synthase identified as an antimicrobial resistance mechanism
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Despite our best efforts to discover new antimicrobials, bacteria have evolved mechanisms to become resistant. Resistance to antimicrobials can be attributed to innate, inducible, and acquired mechanisms. Mycobacterium abscessus is one of the most antimicrobial resistant bacteria and is known to cause chronic pulmonary infections within the cystic fibrosis community. Previously, we identified epetraborole as an inhibitor against M. abscessus with in vitro and in vivo activities and that the efficacy of epetraborole could be improved with the combination of the non-proteinogenic amino acid norvaline. Norvaline demonstrated activity against the M. abscessus epetraborole resistant mutants thus, limiting resistance to epetraborole in wild-type populations. Here we show M. abscessus mutants with resistance to epetraborole can acquire resistance to norvaline in a leucyl-tRNA synthetase (LeuRS) editing-independent manner. After showing that the membrane hydrophobicity and efflux activity are not linked to norvaline resistance, whole-genome sequencing identified a mutation in the allosteric regulatory domain of α-isopropylmalate synthase (α-IPMS). We found that mutants with the α-IPMS A555V variant incorporated less norvaline in the proteome and produced more leucine than the parental strain. Furthermore, we found that leucine can rescue growth inhibition from norvaline challenge in the parental strain. Our results demonstrate that M. abscessus can modulate its metabolism through mutations in an allosteric regulatory site to upregulate the biosynthesis of the natural LeuRS substrate and outcompete norvaline. These findings emphasize the antimicrobial resistant nature of M. abscessus and describe a unique mechanism of substrate-inhibitor competition.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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 ».