Characterization of the Lytic Capability of a LysK-Like Endolysin, Lys-phiSA012, Derived from a Polyvalent Staphylococcus aureus Bacteriophage.
Characterization of the Lytic Capability of a LysK-Like Endolysin, Lys-phiSA012, Derived from a Polyvalent Staphylococcus aureus Bacteriophage.
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DOI：
10.3390/ph11010025
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发表时间：
2018-02-24
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Iwano H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fujiki J;Nakamura T;Furusawa T;Ohno H;Takahashi H;Kitana J;Usui M;Higuchi H;Tanji Y;Tamura Y;Iwano H
抗生素耐药菌（ARB）已经广泛而迅速地传播，随着抗生素使用的增加，其发生率也随之增加。由金黄色葡萄球菌引起的感染对人类和牲畜健康有相当大的负面影响。噬菌体及其肽聚糖水解酶（内溶素）作为抗ARB的新方法受到了广泛关注，包括S。金黄色。在本研究中，我们纯化了一种内溶素，Lys-phiSA 012，它含有一个半胱氨酸/组氨酸依赖性酰胺水解酶/肽酶（CSH）结构域，一个酰胺酶结构域，和一个SH 3b细胞壁结合结构域，来自多价S。金黄色葡萄球菌噬菌体，我们以前报道过。我们证明Lys-phiSA 012对葡萄球菌菌株，包括耐甲氧西林的S.金黄色葡萄球菌（MRSA）。对缺失突变体的分析表明，只有具有SH 3b和SH 3b结构域的突变体才能裂解S。金黄色葡萄球菌，表明SH 3b结构域的裂解活性依赖于SH 3b结构域。在浊度降低测定中，至少1 mM Ca 2+和100 µM Zn 2+的存在增强了Lys-phiSA 012的裂解活性。此外，最小抑菌浓度（MIC）测定显示Lys-phiSA 012的添加降低了苯唑西林的MIC。我们的研究结果表明，内溶素是一种很有前途的方法，可以取代目前的抗菌药物，并可能有助于正确使用抗生素，从而减少ARB。
Antibiotic-resistant bacteria (ARB) have spread widely and rapidly, with their increased occurrence corresponding with the increased use of antibiotics. Infections caused by Staphylococcus aureus have a considerable negative impact on human and livestock health. Bacteriophages and their peptidoglycan hydrolytic enzymes (endolysins) have received significant attention as novel approaches against ARB, including S. aureus. In the present study, we purified an endolysin, Lys-phiSA012, which harbors a cysteine/histidine-dependent amidohydrolase/peptidase (CHAP) domain, an amidase domain, and a SH3b cell wall binding domain, derived from a polyvalent S. aureus bacteriophage which we reported previously. We demonstrate that Lys-phiSA012 exhibits high lytic activity towards staphylococcal strains, including methicillin-resistant S. aureus (MRSA). Analysis of deletion mutants showed that only mutants possessing the CHAP and SH3b domains could lyse S. aureus, indicating that lytic activity of the CHAP domain depended on the SH3b domain. The presence of at least 1 mM Ca2+ and 100 µM Zn2+ enhanced the lytic activity of Lys-phiSA012 in a turbidity reduction assay. Furthermore, a minimum inhibitory concentration (MIC) assay showed that the addition of Lys-phiSA012 decreased the MIC of oxacillin. Our results suggest that endolysins are a promising approach for replacing current antimicrobial agents and may contribute to the proper use of antibiotics, leading to the reduction of ARB.
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