Genetic Dissection of Antibiotic Adjuvant Activity.
Genetic Dissection of Antibiotic Adjuvant Activity.
复制标题
抗生素佐剂活性的遗传剖析
DOI：
10.1128/mbio.03084-21
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发表时间：
2022-02-22
期刊：
影响因子：
6.4
通讯作者：
Manoil C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bailey J;Gallagher L;Barker WT;Hubble VB;Gasper J;Melander C;Manoil C
增强现有抗生素活性的小分子佐剂在对抗抗生素耐药性的斗争中是很有前景的药物。佐剂通常通过抑制抗生素耐药过程发挥作用，明确其作用的过程是确定佐剂作用机制的关键步骤。这一步骤通常通过生化方法来进行，即识别与佐剂结合的分子，然后推断它们在耐药性中的作用。在此，我们提出一种互补的遗传学策略，该策略基于识别既能使细胞对抗生素敏感又能使其“对佐剂无反应”的突变。我们使用两种佐剂在鲍曼不动杆菌AB5075中测试了该方法：一种特性明确的β -内酰胺酶抑制剂（阿维巴坦）和一种增强外膜通透性的化合物（芳基2 -氨基咪唑AI - 1）。阿维巴坦的研究表明，该佐剂通过对一种单一的β -内酰胺酶（GES - 14）的作用增强了一种β -内酰胺类抗生素（头孢他啶）的效力，并通过靶向两种不同的酶（GES - 14和OXA - 23）增强了另一种（美罗培南）的效力。破坏二硫键形成的突变（DsbAB）也可能通过破坏β -内酰胺酶的折叠而降低增强作用。降低AI - 1对典型革兰氏阳性抗生素（万古霉素和克拉霉素）增强作用的突变阻断了脂寡糖（LOS/LPS）的合成或其酰基修饰。结果表明，佐剂作用的靶点是LOS介导的外膜不透性，并显示了酰化在耐药性中的重要性。作为研究的一部分，我们将拜氏不动杆菌作为模型来验证鲍曼不动杆菌结果的普遍性，并确定了鲍曼不动杆菌AB5075中头孢他啶、美罗培南、万古霉素和克拉霉素的主要耐药基因。总体而言，这项工作为使用综合遗传学方法分析佐剂作用提供了基础。
Small molecule adjuvants that enhance the activity of established antibiotics represent promising agents in the battle against antibiotic resistance. Adjuvants generally act by inhibiting antibiotic resistance processes, and specifying the process acted on is a critical step in defining an adjuvant’s mechanism of action. This step is typically carried out biochemically by identifying molecules that bind adjuvants and then inferring their roles in resistance. Here, we present a complementary genetic strategy based on identifying mutations that both sensitize cells to antibiotic and make them “adjuvant blind.” We tested the approach in Acinetobacter baumannii AB5075 using two adjuvants: a well-characterized β-lactamase inhibitor (avibactam) and a compound enhancing outer membrane permeability (aryl 2-aminoimidazole AI-1). The avibactam studies showed that the adjuvant potentiated one β-lactam (ceftazidime) through action on a single β-lactamase (GES-14) and a second (meropenem) by targeting two different enzymes (GES-14 and OXA-23). Mutations impairing disulfide bond formation (DsbAB) also reduced potentiation, possibly by impairing β-lactamase folding. Mutations reducing AI-1 potentiation of canonical Gram-positive antibiotics (vancomycin and clarithromycin) blocked lipooligosaccharide (LOS/LPS) synthesis or its acyl modification. The results indicate that LOS-mediated outer membrane impermeability is targeted by the adjuvant and show the importance of acylation in the resistance. As part of the study, we employed Acinetobacter baylyi as a model to verify the generality of the A. baumannii results and identified the principal resistance genes for ceftazidime, meropenem, vancomycin, and clarithromycin in A. baumannii AB5075. Overall, the work provides a foundation for analyzing adjuvant action using a comprehensive genetic approach.
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影响因子：
4.9
作者：
Bonnin, Remy A.;Nordmann, Patrice;Poirel, Laurent
通讯作者：
Poirel, Laurent
DOI：
10.1073/pnas.1611594113
发表时间：
2016-10-11
影响因子：
11.1
作者：
Boll, Joseph M.;Crofts, Alexander A.;Trent, M. Stephen
通讯作者：
Trent, M. Stephen
影响因子：
3.2
作者：
Ferrieres, Lionel;Hemery, Gaelle;Ghigo, Jean-Marc
通讯作者：
Ghigo, Jean-Marc
DOI：
10.1016/0005-2760(94)90250-x
发表时间：
1994-05-13
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-LIPIDS AND LIPID METABOLISM
影响因子：
--
作者：
DAVID, SA;BECHTEL, B;BALARAM, P
通讯作者：
BALARAM, P
影响因子：
4.9
作者：
Héritier, C;Poirel, L;Nordmann, P
通讯作者：
Nordmann, P