The histidine kinase VraS orchestrates the cell-wall stress response in <i>Staphylococcus aureus</i> via its direct interaction with glycopeptides and β-lactams
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Multidrug-resistant Staphylococcus aureus is a major global health threat, with the VraTSR three-component system playing a key role in sensing and conferring resistance to cell-wall active antibiotics, particularly vancomycin. VraTSR comprises the membrane histidine kinase VraS, the cytoplasmic response regulator VraR, and the uncharacterized membrane protein VraT, which regulate the cell wall stress stimulon. However, the molecular signals sensed by VraTSR remain unknown. To elucidate the activation mechanism of this regulatory system, we investigated interactions with β-lactams and glycopeptides. Using a transcriptional reporter strain, we confirmed VraTSR activation by β-lactams, glycopeptides, a vancomycin-derived photoprobe (VPP), and the previously unreported activators A47934 and moenomycin A. Photo-crosslinking assays with VPP and full-length VraS expressed in membranes revealed a direct interaction with vancomycin, which was further confirmed in purified VraS reconstituted in liposomes. VPP binding was concentration-dependent, saturable, and displaced by vancomycin. Saturation transfer difference (STD) Nuclear Magnetic Resonance (NMR) experiments confirmed vancomycin binding to VraS and demonstrated ampicillin interaction, highlighting the involvement of aryl protons from both antibiotics. These findings establish VraS as a receptor for vancomycin and ampicillin. In contrast, assays with membrane vesicles expressing only VraT or co-expressing VraS/VraT did not show covalent adduct formation between VraT and VPP. While VraT’s exact role remains unclear, its participation in antibiotic sensing or signal transduction cannot yet be excluded. These results demonstrate that vancomycin and ampicillin directly activate VraS, providing critical insights into the activation of the cell wall stress stimulon and the mechanisms underlying antibiotic resistance. Disrupting VraTSR signaling is a promising strategy to combat multidrug resistance in S. aureus, and we provide invaluable in vitro platforms for identifying potential VraS inhibitors. Author Summary Multidrug-resistant Staphylococcus aureus poses a major global health threat due to its resistance to cell-wall active antibiotics. Our study focuses on the VraTSR three-component system, a key regulator of the cell wall stress response in S. aureus , whose activation signals have remained unknown. We demonstrate that VraS, the membrane histidine kinase of the system, acts as a direct receptor for vancomycin and ampicillin—two structurally distinct antibiotics. These findings uncover the activation mechanism of VraTSR and position VraS as a central player in antibiotic sensing and resistance. By identifying VraS as a direct antibiotic receptor, we provide a promising target for developing inhibitors to disrupt VraTSR signaling and restore antibiotic efficacy. Additionally, the in vitro platforms we established enable the identification and testing of potential VraS inhibitors. This study highlights the importance of understanding bacterial stress-response pathways to combat antibiotic resistance, offering critical insights for developing new therapeutic strategies against multidrug-resistant S. aureus , a growing global health challenge.
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.
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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».