通过重新建模大肠杆菌尼西林结合蛋白的活性部位,对β-乳糖抗生素产生耐药性

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物化学 生物化学
• 酵素进化 酵素进化

背景情况:

• 贝塔乳酸抗生素向细菌细胞壁合成所必需的青素结合蛋白 (PBPs).
• 减少PBP亲和力赋予了对beta-lactams的内在耐药性,这带来了临床挑战.
• 抗beta-lactamase耐药抗生素的出现可能会导致Enterobacteriaceae的耐药性.

研究的目的:

• 通过改变的PBP,研究大肠杆菌通过改变的PBP对β-乳酸盐产生耐药性的容易性.
• 探索PBP耐药性酶适应的进化机制.
• 评估内在β-乳酸胺耐药性广泛传播的可能性.

主要方法:

• 在大肠杆菌中PBP 3的基因修饰.
• 在PBP3中引入特定的氨基酸替代物.
• 对各种头素的耐药性水平的分析.
• 通过等离子体介导的耐药PBP3基因的转移.

主要成果:

• 在PBP3中的四种氨基酸替代物赋予了对广泛的类素的实质性耐药性.
• 修改后的PBP 3保留了对其天然基质的亲和力.
• 将抗性PBP 3基因转移到等离子体中,促进了对大肠杆菌和其他肠道细菌的抗性传播.

结论:

• 大肠杆菌很容易通过向的PBP3修改获得显著的β-乳酸盐耐药性.
• 改变的PBP代表了细菌适应和耐药性演变的关键机制.
• 耐药基因的水平转移,如PBP3的水平转移,对抗生素耐药性在临床环境中的传播构成重大威胁.