Subproject 4 Antimicrobials and Efflux Pumps in Staphylococcus aureus Infection

子项目 4 金黄色葡萄球菌感染中的抗菌药物和外排泵

• 批准号: 9151289
• 负责人: David C Hooper
• 金额: $ 57.22万
• 依托单位: MASSACHUSETTS EYE AND EAR INFIRMARY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2016-09-01 至 2021-08-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/9151289
• 关键词: Abscess; Affect; Anti-Bacterial Agents; Antibiotic Resistance; Antimicrobial Resistance; Bacteremia; Bacteriophages; Bambermycins; Biological Assay; Cessation of life; Clinical; Communities; Daptomycin; Development; Doxycycline; Environment; Gene Expression; Genes; Goals; HIV Infections; Hospitals; In Vitro; Infection; Knock-out; LacZ Genes; Lead; Libraries; Linezolid; Measurement; Methicillin Resistance; Microbial Biofilms; Microbial Physiology; Modeling; Moxifloxacin; Multi-Drug Resistance; Mus; Nebraska; Pathway interactions; Phenotype; Physiological; Predisposition; Procedures; Public Health; Pump; Quinolones; Regulation; Regulator Genes; Regulatory Element; Reporter Genes; Resistance; Resistance development; Role; Staphylococcus aureus; Surface; System; Testing; Tetracycline Resistance; Tetracyclines; Thigh structure; United States; Vancomycin Resistance; Walkers; Work; antimicrobial; antimicrobial drug; bacterial fitness; base; beta-Galactosidase; beta-Lactams; density; effective therapy; efficacy testing; efflux pump; fitness; fitness test; genetic analysis; genetic manipulation; in vivo; inhibitor/antagonist; member; methicillin resistant Staphylococcus aureus; mortality; mouse model; mutant; new therapeutic target; novel; overexpression; pathogen; programs; quinolone resistance; renal abscess; resistance mechanism; response; subcutaneous; transmission process; treatment response

Summary  The longterm goals of the project are to identify the full array of efflux pumps of Staphylococcus aureus  that contribute to multiple antimicrobial resistance and to elucidate the determinants of their expression,  their role in microbial physiology and their effect on bacterial response to antimicrobials in infection.  The  work  will  focus  on  genetic  analysis  of  regulatory  elements  and  on  bacterial  fitness  and  response  to  antimicrobials  in  a  subcutaneous  abscess  model,  collaborating  with  other  project  groups  to  assess  the  efficacy of novel antimicrobial compounds in abscesses and the extent to which efflux pumps affect that  efficacy.  There are four specific aims: 1) analyze the global array of efflux pumps of S. aureus for their  effects  on  susceptibility  to  established  antimicrobials  and  novel  compounds  identified  by  P01  collaborators; 2) analyze the effects of physiologic pump overexpression in the abscess environment and  on  treatment  response  to  antimicrobials  with  focus  on  the  Tet38  pump  and  tetracycline  treatment;  3)  dissect  the  regulatory  networks  affecting  resistance  effux  pump  expression  using  the  high‐efficiency  multiplex libraries developed by the Walker lab; and 4) test novel compounds from P01 collaborators for  efficacy  in  mammalian  infection  and  biofilm  models  and  assess  the  moonlighting  model  in  the  abscess  model. The work will utilize genetic manipulation and allelic exchange in S. aureus, measurements of gene  expression  with  RT‐PCR,  and  established  murine  models  of  infection  (subcutaneous  abscess,  renal  abscess, lethality) utilizing a genomically defined strains of methicillin‐resistant and other S. aureus. The  overall  goal  of  the  program  project  is  to  take  a  well‐integrated,  multi‐disciplinary  approach  to  understanding antibiotic resistance development and transmission, and to integrate that effort with the  search  for  compounds  that  compromise  resistant  pathogens,  including  methicillin‐resistant  S.  aureus  (MRSA),  by  inhibiting  novel  targets  and  pathways.    This  project  will  add  to  understanding  of  resistance  mechanisms related to multidrug efflux pumps and provide strains for testing the effect of such pumps  on novel compounds active against new targets and pathways.  It will also utilize mammalian models of a  common MRSA infection to test compound activity in vivo.

概括 该项目的长期目标是确定金黄色葡萄球菌的全套外排泵 有助于多种抗菌药物耐药性并阐明其表达的决定因素， 它们在微生物生理学中的作用及其对感染中细菌对抗菌药物反应的影响。 工作重点是调节元件的遗传分析以及细菌的适应性和反应 皮下脓肿模型中的抗菌药物，与其他项目组合作评估 新型抗菌化合物对脓肿的功效以及外排泵对其影响的程度 有四个具体目标：1）分析金黄色葡萄球菌外排泵的全局阵列的作用。 对 P01 确定的现有抗菌药物和新型化合物敏感性的影响 合作者；2) 分析脓肿环境中生理泵过度表达的影响和 对抗菌药物的治疗反应，重点是 Tet38 泵和四环素治疗 3) 使用高效剖析影响阻力外排泵表达的调节网络 Walker 实验室开发的多重文库；以及 4) 测试 P01 合作者的新型化合物 在哺乳动物感染和生物膜模型中的功效并评估脓肿中的兼职模型 这项工作将利用金黄色葡萄球菌的基因操作和等位基因交换，以及基因测量。 RT-PCR表达，并建立小鼠感染模型（皮下脓肿、肾 脓肿、致死率）利用基因组确定的耐甲氧西林菌株和其他金黄色葡萄球菌。 该方案项目的总体目标是采取综合性、多学科的方法 了解抗生素耐药性的发展和传播，并将这一努力与 寻找能够损害耐药病原体（包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）的化合物 （MRSA），通过抑制新的靶标和途径，该项目将增加对耐药性的理解。 与多药外排泵相关的机制，并提供用于测试此类泵效果的菌株 它还将利用哺乳动物模型来研究对新靶点和途径具有活性的新化合物。 常见的 MRSA 感染，以测试化合物的体内活性。