Diversidad mecánica de la resistencia a la fosfomicina en microorganismos patógenos

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Enzimología Enzimología.
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• La resistencia microbiana a la fosfomicina está mediada principalmente por las enzimas tiol transferasa FosA y FosB.
• Un nuevo grupo de enzimas, denominado FosX, ha sido identificado a través del análisis de la base de datos del genoma microbiano.

Objetivo del estudio:

• Para caracterizar la recién identificada familia de enzimas FosX y su papel en la resistencia a la fosfomicina.
• Para aclarar el mecanismo catalítico y la base estructural de la actividad de FosX.

Principales métodos:

• Clonado y expresión de genes que codifican las enzimas FosX de Mesorhizobium loti y Listeria monocytogenes.
• Pruebas bioquímicas para determinar la eficiencia catalítica y la especificidad del sustrato.
• Determinación de la estructura cristalina de M. loti FosX.
• Mutagénesis dirigida al sitio y análisis cinético.

Principales resultados:

• Las enzimas FosX catalizan la adición de agua dependiente de Mn (II) a la fosfomycina.
• Listeria monocytogenes FosX confiere una resistencia significativamente mayor en E. coli en comparación con M. loti FosX.
• La estructura cristalina de M. loti FosX revela un residuo catalítico de glutamato (E44) esencial para la adición de agua.
• M. loti FosX exhibe promiscuidad, también catalizando la adición de glutatión a la fosfomicina.

Conclusiones:

• FosX representa una nueva clase de enzimas de resistencia a la fosfomicina.
• El mecanismo catalítico implica una catálisis de base general por E44 que facilita la adición directa de agua.
• La eficiencia variable de las enzimas FosX sugiere una vía evolutiva para la resistencia a la fosfomicina.