Staphylococcus aureus Methicillin-Resistance Factor fmtA Is Regulated by the Global Regulator SarA

Abstract

fmtA encodes a low-affinity penicillin binding protein in Staphylococcus aureus. It is part of the core cell wall stimulon and is involved in methicillin resistance in S. aureus. Here, we report that the transcription factor, SarA, a pleiotropic regulator of virulence genes in S. aureus, regulates the expression of fmtA. In vitro binding studies with purified SarA revealed that it binds to specific sites within the 541-bp promoter region of fmtA. Mutation of a key residue of the regulatory activity of SarA (Arg90) abolished binding of SarA to the fmtA promoter, suggesting that SarA binds specifically to the fmtA promoter region. In vivo analysis of the fmtA promoter using a lux operon reporter fusion show high level expression following oxacillin induction, which was abrogated in a sarA mutant strain. These data suggest that SarA is essential for the induction of fmtA expression by cell wall-specific antibiotics. Further, in vitro transcription studies show that SarA enhances fmtA transcription and suggest that regulation of fmtA could be via a SigA-dependent mechanism. Overall, our results show that SarA plays a direct role in the regulation of fmtA expression via binding to the fmtA promoter.

Effects of Low-Dose Amoxicillin on Staphylococcus aureus USA300 Biofilms

“…6C). Several of these genes have previously been shown to play a role in S. aureus ␤-lactam resistance (fmtA, fmtC, rsh, and vraR), biofilm formation (codY, rsbU, and rsbW), or both processes (atl, mecA, and sarA) (4,10,16,(33)(34)(35)(36)(37)(38)(39). Two genes (ilvE and fmtA) were previously shown to be induced by cell wall stress (36), and one gene (atl) was previously shown to be required for induction of biofilm by sub-MIC methicillin in strain LAC (16).…”

“…Mutations in sarA decrease S. aureus biofilm and increase antibiotic susceptibility both in vitro and in vivo (31,57), whereas mutations in mecA, which encodes penicillin binding protein 2a, impede resistance to ␤-lactam antibiotics (58). Several other genes identified in our screen have also been associated with biofilm formation (codY), ␤-lactam resistance (fmtC and vraR), or both processes (rsbU, rsbW, fmtA, and rsh) (4,10,16,(33)(34)(35)(36)(37)(38)(39). In addition, two genes (ilvE and fmtA) were previously shown to be induced by cell wall stress (36), and four genes (sarA, atl, codY, and rsbU) were specifically shown to limit biofilm in strain USA300 (38).…”

<b>Prevalência e perfil de sensibilidade de staphylococcus aureus isolados em pacientes e equipe de enfermagem</b> DOI: 10.4025/cienccuidsaude.v12i3.17609

“…Em 1944, apenas 6% dos S. aureus eram resistentes à penicilina, enquanto em 1950 essa resistência já alcançava a taxa de 50% (12) . Em 1960 foi descoberta uma droga do grupo das penicilinas denominada meticilina que foi a primeira penicilina semissintética que não era suscetível à ação da betalactamase.…”

“…Porém, no início da década de 1970, começaram a aparecer cepas de S. aureus com resistência à meticilina ou oxacilina, (11) . Vale ressaltar que o aumento das infecções por Staphylococcus aureus resitentes à oxacilina (Orsa) foi acompanhado pelo crescimento da resistência a vários antibióticos, como os aminoglicosídeos, quinolonas, macrolídeos e tetraciclinas (24) , contudo a preocupação atual se concentra na identificação precoce de Orsa com resistência à vancomicina, que é uma das últimas drogas desenvolvidas para o tratamento das infecções por Orsa (12) . Os resultados desse estudo mostraram que os S. aureus, em sua totalidade, se mostrou sensível à vancomicina.…”

“…A preocupação atual no Brasil se concentra na identificação precoce de MRSA visando o monitoramento da resistência à vancomicina por cepas de S. aureus. A vancomicina é uma das últimas drogas desenvolvidas para o tratamento de infecções por MRSA (12) . Na década de 90 do século XX, inicialmente no Japão, ocorreu o surgimento de cepas de S. aureus com reduzida sensibilidade à vancomicina e, em 2002, nos Estados Unidos, foi descrito o primeiro caso de resistência de S. aureus à vancomicina (13) .…”