Cfr-entsyymi muokkaa ribosomaalista RNA:ta (rRNA). Cfr on proteiini, joka metyloi adenosiininukleotidin peptidyylitransferaasikeskuksessa (PTC) eli johtaa C-8-metylaatioon adeniini 2503 23S rRNA:ssa.[1][2] Cfr voi myös metyloida A2503 C-2:n, kun ensisijainen metylaatio C-8:ssa on tehty. Tällöin muodostuu 2,8-dimetyyliadenosiini.[1] Cfr-geeniä (kloramfenikoli-florfenikoliresistenssi) on tunnistettu ympäri maailman sekä gram-negatiivisissa että gram-positiivisissa bakteereissa.[3][4] Cfr aiheuttaa resistenssiä kahdeksalle ribosomeihin kohdistuvalle antibiootille (Phenicols, Linkosamidit, Oksatsolidinodit, Pleuromutiliinit, Streptogramiini A, Hymogromysiini A ja 16-makrolidit).[1] [2][4] Cfr:n lisääntynyt kyky aiheuttaa antibioottiresistenssiä liittyy lisääntyneeseen rRNA:n metylaatioon A2503:n C-8:ssa. Cfr:n ilmentymistä lisäävät lisääntynyt transkriptio, joka johtuu Ptet-promoottorin muutoksista sekä mutaatiot, jotka parantavat sekä translaatiotehokkuutta että proteiinin vakautta.[2]

Tsai työryhmineen on tunnistanut mutaation "hotspot" pisteen (N2K), joka lisää Cfr:n translaatiota/aktiivisuutta. He ovat myös osoittaneet, kuinka yksi metyyliryhmä A2503:ssa voi estää antibioottien sitoutumisen. Tsai ja kumppanit ovat myös määrittäneet Cfr-modifioidun ribosomin 2,2 Å kryoelektronimikroskooppisen rakenteen, joka paljastaa molekulaarisen lähtökohdan sille, kuinka tämä metylaatio aiheuttaa antibioottiresistenssiä. A2503:n modifiointi Cfr:llä ei vaikuta A2503-nukleotidin rakenteeseen tai sijaintiin. Adeniinirengas pysyy syn-konformaatiossa ja asettaa C8-metyyliryhmän suoraan PTC:hen estääkseen antibioottien sitoutumisen. Sen lisäksi, että substraatinukleotidiin lisätään yksittäinen metyyliryhmä, tämä ei johda ylimääräisiin rekenteellisiin muutoksiin PTC-alueella.[2]

Lähteet muokkaa

  1. a b c cfr - Ribosomal RNA large subunit methyltransferase Cfr - Mammaliicoccus sciuri - cfr gene & protein www.uniprot.org. Viitattu 20.2.2022. (englanniksi)
  2. a b c d Kaitlyn Tsai, Vanja Stojković, Lianet Noda-Garcia, Iris D Young, Alexander G Myasnikov, Jordan Kleinman: Directed evolution of the rRNA methylating enzyme Cfr reveals molecular basis of antibiotic resistance. eLife, 11.1.2022, 11. vsk, s. e70017. doi:10.7554/eLife.70017. ISSN 2050-084X. Artikkelin verkkoversio.
  3. Jianzhong Shen; Yang Wang; Stefan Schwarz: Presence and dissemination of the multiresistance gene cfr in Gram-positive and Gram-negative bacteria academic.oup.com. 29.3.2013. Viitattu 20.2.2022.
  4. a b Birte Vester: The cfr and cfr-like multiple resistance genes. Research in Microbiology, 1.2.2018, 169. vsk, nro 2, s. 61–66. doi:10.1016/j.resmic.2017.12.003. ISSN 0923-2508. Artikkelin verkkoversio. en