The 2019 Garrod Lecture: MDR efflux in Gram-negative bacteria—how understanding resistance led to a new tool for drug discovery

流出 生物 细菌 微生物学 基因 膜转运蛋白 抗生素 抗药性 抑制因子 遗传学 转录因子 运输机
作者
Laura J. V. Piddock
出处
期刊:Journal of Antimicrobial Chemotherapy [Oxford University Press]
卷期号:74 (11): 3128-3134 被引量:14
标识
DOI:10.1093/jac/dkz370
摘要

Abstract The AcrAB-TolC MDR efflux system confers intrinsic MDR and overproduction confers clinically relevant resistance to some antibiotics active against Gram-negative bacteria. The system is made up of three components, namely AcrA, AcrB and TolC, otherwise known as the AcrAB-TolC tripartite system. Inactivation or deletion of a gene encoding one of the constituent proteins, or substitution of a single amino acid in the efflux pump component AcrB that results in loss of efflux function, confers increased antibiotic susceptibility. Clinically relevant resistance can be mediated by a mutation in acrB that changes the way AcrB substrates are transported. However, it is more common that resistant clinical and veterinary isolates overproduce the AcrAB-TolC MDR efflux system. This is due to mutations in genes such as marR and ramR that encode repressors of transcription factors (MarA and RamA, respectively) that when produced activate expression of the acrAB and tolC genes thereby increasing efflux. The Lon protease degrades MarA and RamA to return the level of efflux to that of the WT. Furthermore, the levels of AcrAB-TolC are regulated by CsrA. Studies with fluorescent reporters that report levels of acrAB and regulatory factors allowed the development of a new tool for discovering efflux inhibitors. Screens of the Prestwick Chemical Library and a large library from a collaborating pharmaceutical company have generated a number of candidate compounds for further research.
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