scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-21-4-63-66scbmt-1797Research ArticleМЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS AND TECHNOLOGIES OF BIOMEDICAL RESEARCHРазнообразие L-метионин сульфоксимин ацетилтрансфераз из клинически значимых видов бактерий рода EnterobacterDiversity of L-methionine Sulfoximine Acetyltransferases from Clinically Important Bacterial Species of the EnterobacterКудряшовТ. А.KudryashovT. A.

Кудряшов Тимофей Андреевич

142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Timofey A. Kudryashov

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

kudryashovtimm@gmail.comТрунилинаМ. В.TrunilinaM. V.

Трунилина Мария Викторовна

142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Maria V. Trunilina

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

masha.trunilina@mail.ruБыковВ. В.BykovV. V.

Быков Вячеслав Владимирович

142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Vyacheslav V. Bykov

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

naggilan88@gmail.comСоколовА. С.SokolovA. S.

Соколов Андрей Сергеевич, к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Andrey S. Sokolov, Cand. Sci. (Biol.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

212sok@gmail.comЛаптеваЮ. С.LaptevaYu. S.

Лаптева Юлия Сергеевна, к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, пр-т Науки, 3

Lapteva Yulia Sergeevna, Cand. Sci. (Biol.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

yulia.s.lapteva@gmail.comИнститут биологического приборостроения ФГБУН ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований» РАНРоссияInstitute for Biological Instrumentation, Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2025181220252146366Copyright © Кудряшов Т.А., Трунилина М.В., Быков В.В., Соколов А.С., Лаптева Ю.С., 20252025Кудряшов Т.А., Трунилина М.В., Быков В.В., Соколов А.С., Лаптева Ю.С.Kudryashov T.A., Trunilina M.V., Bykov V.V., Sokolov A.S., Lapteva Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1797

Производные L-метионина (L-метионин сульфоксимин (MSX) и L-метионин сульфон (MSO)) являются ингибиторами L-глутамин синтетазы, за счет чего проявляют токсическое действие на клетки. Они применяются в медицинской практике для терапии воспалений, онкологии и туберкулеза. Бактерии родов Salmonella, Pseudomonas и Acinetobacter устойчивы к токсическому действию MSX и MSO благодаря активности L-метионин сульфоксимин ацетилтрансфераз (MSX-NAT). В данной работе проведен анализ MSX-NAT различных видов рода Enterobacter из группы ESKAPE патогенов. Анализ множественного выравнивания ферментов выявил высокий процент идентичности их последовательностей, несмотря на разнообразие длин их полипептидных цепей, а также дополнительные уникальные вставки в N-концевой области белков, функции которых пока не установлены.

L-methionine derivatives (L-methionine sulfoximine (MSX) and L-methionine sulfone (MSO)) are  inhibitors of L-glutamine synthetase, which explains their toxic effect on cells. These derivatives are  used in medical practice for treating inflammation, tuberculosis, and oncological diseases. Bacteria of the Salmonella, Pseudomonas, and Acinetobacter genera are resistant to the toxic effect of MSX and MSO due to the activity of L-methionine sulfoximine acetyltransferases (MSX-NAT). In this work, MSX-NAT from various Enterobacter species from the ESKAPE group of pathogens was analyzed. An  analysis of multiple enzyme alignments revealed a high percentage of their sequence identity, despite the diversity of their polypeptide chain lengths. In addition, unique insertions in the N-terminal region of the proteins were found, the functions of which remain to be clarified.

ESKAPEGNAT-ацетилтрансферазыL-метионин сульфоксиминглутамин синтетазаEnterobacter spp.ESKAPEGNAT-acetyltransferaseL-methionine sulfoximineglutamine synthetaseEnterobacter spp.исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант № 23-24-00478.research was funded by a grant from the Russian Science Foundation No. 23-24-00478.ReferencesBerlicki L. Inhibitors of glutamine synthetase and their potential application in medicine. Mini reviews in me- dicinal chemistry. 2008;8:869–878.Berlicki L. Inhibitors of glutamine synthetase and their potential application in medicine. Mini reviews in me- dicinal chemistry. 2008;8:869–878.Davies A.M., Tata R., Beavil R.L., Sutton B.J., Brown P.R. 1-Methionine sulfoximine, but not phosphinothricin, is a substrate for an acetyltransferase (gene PA4866) from Pseudomonas aeruginosa: structural and functional studies. Biochemistry. 2007;46:1829–1839.Davies A.M., Tata R., Beavil R.L., Sutton B.J., Brown P.R. 1-Methionine sulfoximine, but not phosphinothricin, is a substrate for an acetyltransferase (gene PA4866) from Pseudomonas aeruginosa: structural and functional studies. Biochemistry. 2007;46:1829–1839.Hentchel K.L., Escalante-Semerena J.C. In Salmonella enterica, the Gcn5-related acetyltransferase MddA (formerly YncA) acetylates methionine sulfoximine and methionine sulfone, blocking their toxic effects. Journal of Bacteriology. 2015;197:314–325.Hentchel K.L., Escalante-Semerena J.C. In Salmonella enterica, the Gcn5-related acetyltransferase MddA (formerly YncA) acetylates methionine sulfoximine and methionine sulfone, blocking their toxic effects. Journal of Bacteriology. 2015;197:314–325.Odell L.R., Nilsson M.T., Gising J., Lagerlund O., Muthas D., Nordqvist A., Karlen A., Larhed M. Functionalized 3-amino-imidazo[1,2-a]pyridines: a novel class of drug-like Mycobacterium tuberculosis glutamine synthetase inhibitors. Bioorganic & medicinal chemistry letters. 2009;19:4790–4793.Odell L.R., Nilsson M.T., Gising J., Lagerlund O., Muthas D., Nordqvist A., Karlen A., Larhed M. Functionalized 3-amino-imidazo[1,2-a]pyridines: a novel class of drug-like Mycobacterium tuberculosis glutamine synthetase inhibitors. Bioorganic & medicinal chemistry letters. 2009;19:4790–4793.Tacconelli E., Carrara E., Savoldi A., Harbarth S., Mendelson M., Monnet D.L., Pulcini C., Kahlmeter G., Kluytmans J., Carmeli Y., Ouellette M., Outterson K., Patel J., Cavaleri M., Cox E.M., Houchens C.R., Grayson M.L., Hansen P., Singh N., Theuretzbacher U., Magrini N. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic-resistant bacteria and tuberculosis. The Lancet. Infectious diseases. 2018;18:318–327.Tacconelli E., Carrara E., Savoldi A., Harbarth S., Mendelson M., Monnet D.L., Pulcini C., Kahlmeter G., Kluytmans J., Carmeli Y., Ouellette M., Outterson K., Patel J., Cavaleri M., Cox E.M., Houchens C.R., Grayson M.L., Hansen P., Singh N., Theuretzbacher U., Magrini N. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic-resistant bacteria and tuberculosis. The Lancet. Infectious diseases. 2018;18:318–327.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.