Subproject 4 Antimicrobials and Efflux Pumps in Staphylococcus aureus Infection

总结

Summary  The longterm goals of the project are to identify the full array of efflux pumps of Staphylococcus aureus  that contribute to multiple antimicrobial resistance and to elucidate the determinants of their expression,  their role in microbial physiology and their effect on bacterial response to antimicrobials in infection.  The  work  will  focus  on  genetic  analysis  of  regulatory  elements  and  on  bacterial  fitness  and  response  to  antimicrobials  in  a  subcutaneous  abscess  model,  collaborating  with  other  project  groups  to  assess  the  efficacy of novel antimicrobial compounds in abscesses and the extent to which efflux pumps affect that  efficacy.  There are four specific aims: 1) analyze the global array of efflux pumps of S. aureus for their  effects  on  susceptibility  to  established  antimicrobials  and  novel  compounds  identified  by  P01  collaborators; 2) analyze the effects of physiologic pump overexpression in the abscess environment and  on  treatment  response  to  antimicrobials  with  focus  on  the  Tet38  pump  and  tetracycline  treatment;  3)  dissect  the  regulatory  networks  affecting  resistance  effux  pump  expression  using  the  high‐efficiency  multiplex libraries developed by the Walker lab; and 4) test novel compounds from P01 collaborators for  efficacy  in  mammalian  infection  and  biofilm  models  and  assess  the  moonlighting  model  in  the  abscess  model. The work will utilize genetic manipulation and allelic exchange in S. aureus, measurements of gene  expression  with  RT‐PCR,  and  established  murine  models  of  infection  (subcutaneous  abscess,  renal  abscess, lethality) utilizing a genomically defined strains of methicillin‐resistant and other S. aureus. The  overall  goal  of  the  program  project  is  to  take  a  well‐integrated,  multi‐disciplinary  approach  to  understanding antibiotic resistance development and transmission, and to integrate that effort with the  search  for  compounds  that  compromise  resistant  pathogens,  including  methicillin‐resistant  S.  aureus  (MRSA),  by  inhibiting  novel  targets  and  pathways.    This  project  will  add  to  understanding  of  resistance  mechanisms related to multidrug efflux pumps and provide strains for testing the effect of such pumps  on novel compounds active against new targets and pathways.  It will also utilize mammalian models of a  common MRSA infection to test compound activity in vivo.