Las β-lactamasas son el principal mecanismo de resistencia a los β-lactámicos en Enterobacterales. Sus genes codificantes pueden estar ubicados en elementos genéticos móviles o como genes ubicuos en el cromosoma de bacterias ambientales desde donde pueden ser reclutados a bacterias patógenas. Las β-lactamasas de clase A de la familia PER poseen características distintivas en comparación con otras enzimas de esta misma clase como una alta eficiencia catalítica de las oxiimino-cefalosporinas. PER-2 principalmente se reporta en Enterobacterales en Argentina y Sudamérica. Se cree que su reservorio y origen se encuentra en el cromosoma de especies ambientales del género Pararheinheimera propuesto, recientemente, separado del género Rheinheimera. En este trabajo, realizamos la caracterización cinética de la β-lactamasa PER codificada en el cromosoma de Rheinheimera sp. KL1 (PER-KL1).
El gen blaPER de Rheinheimera sp. KL1 (SAMN03447206) se clonó en el vector pET28a, la β-lactamasa se expresó y se purificómediante cromatografía de afinidad (Ni Sepharosa). Se determinaron los principales parámetros cinéticos en estado estacionario y se obtuvo el modelo in silico utilizando las coordenadas de la estructura cristalina de PER-1 (PDB 1E25).
Los resultados muestran que PER-KL1 tiene una menor eficiencia catalítica (kcat/Km) en comparación con PER-2: kcat/Km para ceftazidima cae a un 2% del valor de PER-2; para ceftriaxona, al 78% y para cefepime al 13%. En cuanto a aztreonam y ampicilina, incluso cuando los valores de kcat fueron mayores en comparación con PER-2, las kcat/Km también fueron menores debido a un aumento en las Km. Por otra parte, el modelo in silico comparado con PER-2 revela que la sustitución T237Y en PER-KL1 podría tener impacto en la modificación de la actividad. Anteriormente demostramos que T237 juega un rol importante en PER-2 por participar en la red de coordinación de enlaces de hidrógeno que estabiliza el sitio activo.
El reclutamiento del gen codificante de PER-KL1 por bacterias patógenas en condiciones de expresión adecuadas (p. ej. un promotor adecuado y/o uso intensivo de antibióticos) daría como resultado la diseminación de una nueva variante de la familia PER con capacidad de hidrólisis antibiótica. Queda evaluar si esta enzima tendrá una respuesta reducida contra el inhibidor avibactam o actividad hidrolítica frente a la nueva cefalosporina cefiderocol, como se ha observado con PER-2.
