ベータ・ラクタム抗生物質に対する耐性は,E. coliのペニシリン結合タンパク質の活性部位を再モデル化することによって発生する

科学分野:

• 微生物学 微生物学とは
• バイオケミストリー バイオケミストリー
• 酵素の進化 酵素の進化

背景:

• ベータ・ラクタム系抗生物質は,細菌の細胞壁合成に不可欠なペニシリン結合タンパク質 (PBP) を標的にする.
• 減少したPBP親和性は,ベータラクトームに対する固有の耐性を授与し,臨床的な課題をもたらします.
• ベータ-ラクタマース耐性抗生物質の出現は,Enterobacteriaceaeの耐性を引き起こす可能性があります.

研究 の 目的:

• エシェリキヤ大腸菌が変化したPBPによってベータラクトームに対する耐性を開発する容易さを調査する.
• PBP耐性における酵素適応の進化的メカニズムを探求する.
• 本質的なベータ・ラクタム抵抗性の広範な拡散の可能性を評価する.

主な方法:

• エシェリキア・コライにおけるPBP3の遺伝子改変.
• PBP 3に特定のアミノ酸の置換を導入する.
• 様々なセファロスポリンに対する耐性レベルの分析.
• 耐性PBP3遺伝子のプラズミド媒介による転移.

主要な成果:

• PBP 3 の4つのアミノ酸の置換により,幅広いセファロスポリンに対する実質的な耐性が認められた.
• 改造されたPBP3は,その天然のペプチド基板に対する親和性を維持した.
• 耐性PBP3遺伝子のプラズミドへの移植は,E. coliおよび他の腸内細菌への耐性の広がりを促進しました.

結論:

• エシェリキア・コライ菌は,標的型PBP3の改変によって,容易にベータ・ラクトームに対する有意な耐性を獲得することができます.
• 変異したPBPは,細菌の適応と耐性進化の重要なメカニズムです.
• PBP 3 のように,耐性遺伝子の水平移転は,臨床環境における抗生物質耐性の拡散に重大な脅威をもたらします.