β-Lactamases (EC 3.5.2.6) confer resistance against β-lactam group-containing antibiotics in bacteria and higher eukaryotes, including humans. Pathogenic bacterial resistance against β-lactam antibiotics is a primary concern for potential therapeutic developments and drug targets. Here, we report putative β-lactamase activity, sulbactam binding (a β-lactam analogue) in the low μM affinity range, and site-specific interaction studies of a 14 kDa UV- and dark-inducible protein (abbreviated as UVI31+, a BolA homologue) from Chlamydomonas reinhartii. Intriguingly, the solution NMR structure of UVI31 + bears no resemblance to other known β-lactamases; however, the sulbactam binding is found at two sites rich in positively charged residues, mainly at the L2 loop regions and the N-terminus. Using NMR spectroscopy, ITC and MD simulations, we map the ligand binding sites in UVI31 + providing atomic-level insights into its β-lactamase activity. Current study is the first report on β-lactamase activity of UVI31+, a BolA analogue, from C. reinhartii. Furthermore, our mutation studies reveal that the active site serine-55 is crucial for β-lactamase activity.
- MeSH
- beta-laktamasy * chemie metabolismus MeSH
- Chlamydomonas reinhardtii * enzymologie MeSH
- magnetická rezonanční spektroskopie metody MeSH
- nukleární magnetická rezonance biomolekulární metody MeSH
- rostlinné proteiny chemie metabolismus MeSH
- sekvence aminokyselin MeSH
- simulace molekulární dynamiky MeSH
- sulbaktam chemie farmakologie MeSH
- vazba proteinů MeSH
- vazebná místa MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Cíl práce: V období červen - prosinec 1997 byl v mikrobiologické laboralori IKEM testován kombinovaný antibakteriální preparát Sulperazon (cefoperazon/sulbaktam). Metodika: Testované bakteriální kmeny byly izolovány především od imunosuprimovaných pacientů, pacientů ve vážném klinickém stavu, hospitalizovaných na odděleních JIP a z diabetických gangrén. U těchto kmenů se dala předpokládat vyšší rezistence než u kmenů izolovaných na ostatních odděleních nemocnic a z terénu. Výsledky: In vitro byla velmi dobrá citlivost u enterobakterií, kde rezistence nepřekročila 2 %, v výjimkou některých močových kmenů Enterobacter cloacae a u gramnegativních nefermentujících tyček. Cithvosl gramnegativních tyček byla percentuálně srovnatelná s kombinovaným preparátem piperacilin/tazobaklam a s cefpiromem, imipenemem a amikacinem. U stafylokoků nepřevýšila rezistence 10 %. Většinou se jednalo o polyrezistentní, oxacilin(melicilin)rezistentní kmeny. Nebyly hodnoceny streptokoky, u kterých nebyly zaznamenány rezistentní kmeny, ale současně byly citlivé k celé řadě dalších, podstatně levnějších antibiotik. Rovněž nebyly hodnoceny enterokoky, známé svou vysokou rezistencí k cefalosporinům, která není vázána na produkci beta-laktamázy. Závěr: Nový preparát cefoperazon/sulbaklam by mohl být účinný primárně u závěžných gramnegativních infekcí způsobených multirezistentními kmeny, včetně pseudomonád. Antibakteriální spektrum nového antibiotika je srovnatelné s imipenemem, cefpiromem, amikacinem a preparátem piperacilin/tazobaktam.
Objective: In the period of June - December 1997 a combined antibacterial preparation Sulperazone (cefoperazone/sulbactam) was tested at the Microbiology Laboratory of IKEM in Prague. Method: The bacterial strains under study were isolated chiefly from immunosuppressed patients, patients in a serious clinical condition, ICU patients, and gangrenous wounds of diabetic patients. It could be presumed that these strains were more resistant than strains isolated in other departments and in the field. Results: In vitro sensitivity of enlerococci was very good, resistance not exceeding 2 % with the exception of strains of Enterobacter cloacae from urine and in gram-negative nonfermentors. The sensitivity of gram-negative rods was comparable with the combined preparation piperacillin/tazobactam and with the cefpirome, imipenem, and amikacin. In staphylococci resistance did not exceed 10 %. Most of them were multiresistant oxacillin(methicillin)resistant strains. Streptococci were not evaluated because among them were no resistant strains and at the same time they were sensitive to many other substantially cheaper antibiotics. Likewise, enterococci were not evaluated they being notorious for their high resistance to cephalosporins which is not bound to beta-lactamase production. Conclusion: New compound cefoperazone/sulbactam could be effective mostly in antimicrobial therapy of serious gram-negative infections caused by multi-drug resistant strains, including Pseudomonas. Antibacterial spectrum of new antibiotic is comparable with imipenem, cefpirome, amikacin, and piperacillinytazobactam.
- MeSH
- antibakteriální látky MeSH
- beta-laktamasy MeSH
- cefoperazon farmakologie chemie terapeutické užití MeSH
- fixní kombinace léků MeSH
- gramnegativní bakteriální infekce etiologie farmakoterapie patologie MeSH
- hodnocení léčiv MeSH
- inhibitory beta-laktamasy MeSH
- laktamy MeSH
- lidé MeSH
- sulbaktam farmakologie chemie terapeutické užití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
- MeSH
- ampicilin farmakologie chemie MeSH
- antibakteriální látky farmakologie chemie MeSH
- cefalosporiny farmakologie chemie MeSH
- cefamyciny farmakologie chemie MeSH
- karbapenemy farmakologie chemie MeSH
- laktamy MeSH
- rezistence na penicilin MeSH
- sulbaktam farmakologie chemie MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
