Organoarsenicals inhibit bacterial peptidoglycan biosynthesis by targeting the essential enzyme MurA.
Organoarsenicals inhibit bacterial peptidoglycan biosynthesis by targeting the essential enzyme MurA.
复制标题
DOI：
10.1016/j.chemosphere.2020.126911
复制
发表时间：
2020-09
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Yoshinaga M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Garbinski LD;Rosen BP;Yoshinaga M
三价有机砷化合物如甲基亚砷（MAs（III））的毒性比无机砷酸盐（As（V））或亚砷酸盐（As（III））大得多。在微生物群落中，MAs（III）表现出显著的抗微生物活性。虽然MAs（III）和其他有机砷有助于全球砷循环，但它们如何发挥类似砷的特性在很大程度上是未知的。为了确定可能的目标MAs（III），革兰氏阴性细菌，希瓦氏菌腐败200，基因组文库中表达的大肠杆菌与选择的MAs（III）的阻力。一个克隆体含有S。腐败菌murA基因（SpmurA），其催化肽聚糖生物合成中的第一个关键步骤。过量表达SpmurA可使MAs（III）对大肠杆菌产生抗性。杆菌纯化的SpMurA被抑制由MA（III），苯砷（PhAs（III））或膦酸盐抗生素磷霉素，但不是由无机As（III）。磷霉素通过与SpMurA中对应于Cys117的保守残基结合来抑制MurA。一个C117 D突变体耐磷霉素，但仍然敏感的MA（III），表明这两种化合物具有不同的作用机制。肽聚糖生物合成的新抑制剂作为抗微生物药物受到高度追捧，有机砷代表了开发用于对抗抗生素耐药性威胁的新型化合物的新领域。
Trivalent organoarsenicals such as methylarsenite (MAs(III)) are considerably more toxic than inorganic arsenate (As(V)) or arsenite (As(III)). In microbial communities MAs(III) exhibits significant antimicrobial activity. Although MAs(III) and other organoarsenicals contribute to the global arsenic biogeocycle, how they exert antibiotic-like properties is largely unknown. To identify possible targets of MAs(III), a genomic library of the gram-negative bacterium, Shewanella putrefaciens 200, was expressed in Escherichia coli with selection for MAs(III) resistance. One clone contained the S. putrefaciens murA gene (SpmurA), which catalyzes the first committed step in peptidoglycan biosynthesis. Overexpression of SpmurA conferred MAs(III) resistance to E. coli. Purified SpMurA was inhibited by MAs(III), phenylarsenite (PhAs(III)) or the phosphonate antibiotic fosfomycin but not by inorganic As(III). Fosfomycin inhibits MurA by binding to a conserved residue that corresponds to Cys117 in SpMurA. A C117D mutant was resistant to fosfomycin but remained sensitive to MAs(III), indicating that the two compounds have different mechanisms of action. New inhibitors of peptidoglycan biosynthesis are highly sought after as antimicrobial drugs, and organoarsenicals represent a new area for the development of novel compounds for combating the threat of antibiotic resistance.
登录
查看更多内容
影响因子：
4.8
作者：
Eschenburg, S;Kabsch, W;Schönbrunn, E
通讯作者：
Schönbrunn, E
影响因子：
4.6
作者：
Brackman G;Breyne K;De Rycke R;Vermote A;Van Nieuwerburgh F;Meyer E;Van Calenbergh S;Coenye T
通讯作者：
Coenye T
影响因子：
2.7
作者：
Bachelier, Anke;Mayer, Ralf;Klein, Christian D.
通讯作者：
Klein, Christian D.
DOI：
10.1111/j.1749-6632.1974.tb43277.x
发表时间：
1974-01-01
影响因子：
5.2
作者：
KAHAN, FM;KAHAN, JS;KROPP, H
通讯作者：
KROPP, H
影响因子：
11.4
作者：
Chen J;Rosen BP
通讯作者：
Rosen BP