J 2018

Structural basis for antibiotic resistance mediated by the Bacillus subtilis ABCF ATPase VmlR

CROWE-MCAULIFFE, C., M. GRAF, P. HUTER, H. TAKADA, M. ABDELSHAHID et. al.

Základní údaje

Originální název

Structural basis for antibiotic resistance mediated by the Bacillus subtilis ABCF ATPase VmlR

Autoři

CROWE-MCAULIFFE, C. (276 Německo), M. GRAF (276 Německo), P. HUTER (276 Německo), H. TAKADA (752 Švédsko), M. ABDELSHAHID (276 Německo), Jiří NOVÁČEK (203 Česká republika, garant, domácí), V. MURINA (752 Švédsko), G.C. ATKINSON (752 Švédsko), V. HAURYLIUK (752 Švédsko) a D.N. WILSON (276 Německo)

Vydání

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, WASHINGTON, NATL ACAD SCIENCES, 2018, 0027-8424

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 9.580

Kód RIV

RIV/00216224:14740/18:00106666

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000443555000057

Klíčová slova anglicky

ABC ATPase; cryo-EM; ribosome; antibiotic resistance; VmlR

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 19. 3. 2019 16:25, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Many Gram-positive pathogenic bacteria employ ribosomal protection proteins (RPPs) to confer resistance to clinically important antibiotics. In Bacillus subtilis, the RPP VmlR confers resistance to lincomycin (Lnc) and the streptogramin A (SA) antibiotic virginiamycin M (VgM). VmlR is an ATP-binding cassette (ABC) protein of the F type, which, like other antibiotic resistance (ARE) ABCF proteins, is thought to bind to antibiotic-stalled ribosomes and promote dissociation of the drug from its binding site. To investigate the molecular mechanism by which VmlR confers antibiotic resistance, we have determined a cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of an ATPase-deficient B. subtilis VmlR-EQ(2) mutant in complex with a B. subtilis ErmDL-stalled ribosomal complex (SRC). The structure reveals that VmlR binds within the E site of the ribosome, with the antibiotic resistance domain (ARD) reaching into the peptidyltransferase center (PTC) of the ribosome and a C-terminal extension (CTE) making contact with the small subunit (SSU). To access the PTC, VmlR induces a conformational change in the P-site tRNA, shifting the acceptor arm out of the PTC and relocating the CCA end of the P-site tRNA toward the A site. Together with microbiological analyses, our study indicates that VmlR allosterically dissociates the drug from its ribosomal binding site and exhibits specificity to dislodge VgM, Lnc, and the pleuromutilin tiamulin (Tia), but not chloramphenicol (Cam), linezolid (Lnz), nor the macrolide erythromycin (Ery).

Návaznosti

LM2015043, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology