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Enregistrement W4391822583 · doi:10.1128/msphere.00789-23

Dynamics and quantitative contribution of the aminoglycoside 6′- <i>N</i> -acetyltransferase type Ib to amikacin resistance

2024· article· en· W4391822583 sur OpenAlex
Ophélie d’Udekem d’Acoz, Fong Hue, Tianyi Ye, Louise Wang, Maxime Leroux, Lucila Rajngewerc, Tung Tran, Kimberly Phan, María Soledad Ramirez, Walter Reisner, Marcelo E. Tolmasky, Rodrigo Reyes‐Lamothe

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevuemSphere · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueEscherichia coli research studies
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesNational Institute of General Medical SciencesNational Institute of Allergy and Infectious DiseasesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Institute on Minority Health and Health DisparitiesCanadian Institutes of Health ResearchGovernment of CanadaNational Institutes of HealthCanada Foundation for InnovationCanada Research Chairs
Mots-clésAmikacinAminoglycosideAcetyltransferaseN-acetyltransferaseDynamics (music)ChemistryType (biology)BiologyBiochemistryPhysicsAntibioticsEcology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Aminoglycosides are essential components in the available armamentarium to treat bacterial infections. The surge and rapid dissemination of resistance genes strongly reduce their efficiency, compromising public health. Among the multitude of modifying enzymes that confer resistance to aminoglycosides, the aminoglycoside 6′- N -acetyltransferase type Ib [AAC(6′)-Ib] is the most prevalent and relevant in the clinical setting as it can inactivate numerous aminoglycosides, such as amikacin. Although the mechanism of action, structure, and biochemical properties of the AAC(6′)-Ib protein have been extensively studied, the contribution of the intracellular milieu to its activity remains unclear. In this work, we used a fluorescent-based system to quantify the number of AAC(6′)-Ib per cell in Escherichia coli , and we modulated this copy number with the CRISPR interference method. These tools were then used to correlate enzyme concentrations with amikacin resistance levels. Our results show that resistance to amikacin increases linearly with a higher concentration of AAC(6′)-Ib until it reaches a plateau at a specific protein concentration. In vivo imaging of this protein shows that it diffuses freely within the cytoplasm of the cell, but it tends to form inclusion bodies at higher concentrations in rich culture media. Addition of a chelating agent completely dissolves these aggregates and partially prevents the plateau in the resistance level, suggesting that AAC(6′)-Ib aggregation lowers resistance to amikacin. These results provide the first step in understanding the cellular impact of each AAC(6′)-Ib molecule on aminoglycoside resistance. They also highlight the importance of studying its dynamic behavior within the cell. IMPORTANCE Antibiotic resistance is a growing threat to human health. Understanding antibiotic resistance mechanisms can serve as foundation for developing innovative treatment strategies to counter this threat. While numerous studies clarified the genetics and dissemination of resistance genes and explored biochemical and structural features of resistance enzymes, their molecular dynamics and individual contribution to resistance within the cellular context remain unknown. Here, we examined this relationship modulating expression levels of aminoglycoside 6′- N -acetyltransferase type Ib, an enzyme of clinical relevance. We show a linear correlation between copy number of the enzyme per cell and amikacin resistance levels up to a threshold where resistance plateaus. We propose that at concentrations below the threshold, the enzyme diffuses freely in the cytoplasm but aggregates at the cell poles at concentrations over the threshold. This research opens promising avenues for studying enzyme solubility’s impact on resistance, creating opportunities for future approaches to counter resistance.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,145
Score d'incertitude au seuil0,253

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,280
Écart entre enseignants0,271 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle