青年文摘|CrpP是否具有破坏喹诺酮类药物的功能?

文摘   科学   2024-08-09 13:00   上海  


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摘译:米 热

审校:杨 洋

Víctor M. Chávez-Jacobo等人在2018年Antimicrobial agents and chemotherapy(AAC)上发表文章中报道铜绿假单胞菌携带质粒pUM505编码新型环丙沙星修饰酶CrpP。1 该基因编码65个氨基酸,其序列与分枝杆菌属小球菌(Mycobacterium smegmatis)的氨基糖苷类磷酸转移酶(APH)和铜绿假单胞菌M18的APH(3`)-IIb具有相似性(图1),并具有催化ATP磷酸化过程中发挥作用的保守残基Gly7和Ile26,推断CrpP为喹诺酮类磷酸化酶。文章中pUM505质粒的导入可降低铜绿假单胞菌PAO1对氟喹诺酮类环丙沙星(CIP)、诺氟沙星(NOR)和莫西沙星(MXF)敏感性,但crpP基因的导入未导致上述抗菌药物药物MIC的变化。然而在大肠埃希菌E. coli J53-3中导入crpP基因,其CIP的药物敏感性下降(表2)。

图1 CrpP与其他菌株氨基糖苷类磷酸转移酶序列比对

表2 质粒pUM505和crpP基因对铜绿假单胞菌PAO1和大肠埃希菌J53-3的抗菌药物敏感性的影响


然而,Haley L. Zubyk等人在2021年在AAC上发表的文章则对此发出质疑。2 文章中作者通过微量肉汤稀释法检测IPTG存在或不存在条件下CIP、LEV、NOR和MXF对E. coli BL21(DE3)/pET28a:crpP的MIC值(表3),发现CrpP过表达没有导致其药物敏感性变化。


表3 在存在和不存在IPTG的情况下,大肠杆菌BL21(DE3)/pET28a:crpP喹诺酮MIC值



进一步通过高效液相色谱(HPLC)检测方法检测CrpP是否发挥环丙沙星磷酸化作用。如图2所示,在CrpP1和CrpP5作用下2mM ATP 和1mM环丙沙星共孵育5 ~ 60分钟后环丙沙星吸收峰无峰值变化。此外,高分辨率质谱分析也未检测到CrpP作用下被修饰的环丙沙星(具体数据详见原文)。

图2 HLPC检测CrpP1和CrpP5对环丙沙星的催化作用。乙酰环丙沙星为阳性对照, 未加CrpP的酶的体系为阴性对照。

点评


      尽管以往报道发现质粒pUM505可导致铜绿假单胞菌对喹诺酮类药物的药物敏感性下降。但整合多个实验结果可推断单个CrpP不是环丙沙星修饰酶,不能导致铜绿假单胞菌和大肠杆菌对环丙沙星的药物敏感性下降。但也不能排除CrpP可能与其他基因产物结合导致低水平氟喹诺酮耐药。原始研究报告中CrpP的环丙沙星磷酸化酶作用受到质疑,后续其他机构研究也未能确认CrpP对环丙沙星的磷酸化作用。这表明crpP功能的进一步验证仍需进行,科学研究中对新基因的作用和功能的认知需要反复探索。


【参考文献】

1 Chávez-Jacobo, Víctor M et al. “CrpP Is a Novel Ciprofloxacin-Modifying Enzyme Encoded by the Pseudomonas aeruginosa pUM505 Plasmid.” Antimicrobial agents and chemotherapy vol. 62,6 e02629-17. 25 May. 2018, doi:10.1128/AAC.02629-17

Zubyk, Haley L, and Gerard D Wright. “CrpP Is Not a Fluoroquinolone-Inactivating Enzyme.” Antimicrobial agents and chemotherapy vol. 65,8 (2021): e0077321. doi:10.1128/AAC.00773-21

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