Kritické miesta určujúce rezistenčný fenotyp ABC proteínov z ARE podrodiny a molekulárny mechanizmus ich funkcie

Abstract

Rezistenční proteiny Vga(A) a Msr(A) patřící do ARE podrodiny ABC-F proteinů udělují rezistenci k antimikrobiálním látkám, k tzv. inhibitorům peptidyltransferázového centra. V minulosti se předpokládalo, že jejich mechanizmus rezistence je založen na interakci s transmembránovým partnerem za vytvoření funkčního transportéru. Prostřednictvím kryoelektronové mikroskopie a mutant neschopných hydrolýzy ATP bylo popsáno jejich působení na ribozomu. I když byla jejich lokalizace popsána, přesný mechanismus působení není do dnešního dne znám. Přípravou mutovaných proteinů kombinujících čtyři aminokyselinové zbytky Vga(A) a Vga(A)LC ve špičce linkeru, jsme jako první popsali vliv substrátové specificity jednotlivých mutant. Aminokyselinová pozice 212 a 220 je důležitá pro rezistenci k linkosamidům a pleuromutilínům, přičemž pozice 219 k streptogramínům A. Povaha jednotlivých aminokyselin hraje zásadní roli v udělování antibiotické specificity, co potvrzuje fakt, že aminokyselinová záměna v pozici K218T na pozadí proteinu Vga(A) způsobila posun rezistence od streptogramínů k linkosamidům a pleuromutilínům. Mechanizmus rezistence u buněk exprimujících vga(A) spočívá v ribozomální ochraně. Tomu také nasvědčuje fakt, že míra akumulace [3H]-linkomycinu u Vga(A) je velmi podobná s kmenem exprimujícím erm(C)....

Vga(A) and Msr(A) are resistance proteins belonging to the ARE subfamily of ABC -F proteins. They confer resistance to inhibitors of the peptidyltransferase center. It has been proposed that the mechanism of resistance is based on interaction with a transmembrane partner that forms the functional transporter. Their ribosomal function has been described by cryoelectron microscopy of ribosome complexes with ABCF mutants unable to hydrolyze ATP. However, the exact mechanism of resistance is not yet known. We have produced the mutant proteins combining the four amino acid residues in Vga(A) and Vga(A)LC at the linker tip, and we were the first to describe the effects of substrate specificity of the single mutants. Amino acid positions 212 and 220 are important for resistance to lincosamides and pleuromutilins, respectively, while position 219 is responsible for resistance to streptogramin A. Each amino acid property plays a critical role in conferring antibiotic specificity, as confirmed by the fact that amino acid substitution at position K218T in the Vga(A) protein causes the shift in resistance from streptogramins to lincosamides and pleuromutilins. The mechanism of resistance conferred by Vga(A) is ribosomal protection. This is supported by the fact that the rate of [3H]-lincomycin accumulation in...