A complex cascade of genes, enzymes, and transcription factors regulates AmpC β-lactamase overexpression. We investigated the network of AmpC β-lactamase overexpression in Klebsiella aerogenes and identified the role of AmpG in resistance to β-lactam agents, including cephalosporins and carbapenems. A transposon mutant library was created for carbapenem-resistant K. aerogenes YMC2008-M09-943034 (KE-Y1) to screen for candidates with increased susceptibility to carbapenems, which identified the susceptible mutant derivatives KE-Y3 and KE-Y6. All the strains were subjected to highly contiguous de novo assemblies using PacBio sequencing to investigate the loss of resistance due to transposon insertion. Complementation and knock-out experiments using lambda Red-mediated homologous recombinase and CRISPR–Cas9 were performed to confirm the role of gene of interest. In-depth analysis of KE-Y3 and KE-Y6 revealed the insertion of a transposon at six positions in each strain, at which truncation of the AmpG permease gene was common in both. The disruption of the AmpG permease leads to carbapenem susceptibility, which was further confirmed by complementation. We generated an AmpG permease gene knockout using lambda Red-mediated recombineering in K. aerogenes KE-Y1 and a CRISPR–Cas9-mediated gene knockout in multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae-YMC/2013/D to confer carbapenem susceptibility. These findings suggest that inhibition of the AmpG is a potential strategy to increase the efficacy of β-lactam agents against Klebsiella aerogenes.

中文翻译：

---

AmpG 在对 β-内酰胺类药物（包括头孢菌素类和碳青霉烯类）耐药性中的作用：新型抗菌靶标的候选者

基因、酶和转录因子的复杂级联调节 AmpC β-内酰胺酶过表达。我们研究了产气克雷伯菌中 AmpC β-内酰胺酶过度表达的网络，并确定了 AmpG 在对 β-内酰胺类药物（包括头孢菌素和碳青霉烯类）抗性中的作用。为耐碳青霉烯的产气克雷伯菌 YMC2008-M09-943034 (KE-Y1) 创建了转座子突变体文库，以筛选对碳青霉烯类药物敏感性增加的候选物，确定了易感突变体衍生物 KE-Y3 和 KE-Y6。使用 PacBio 测序对所有菌株进行高度连续的从头组装，以研究由于转座子插入而导致的抗性丧失。使用 lambda Red 介导的同源重组酶和 CRISPR-Cas9 进行了互补和敲除实验，以确认目标基因的作用。对 KE-Y3 和 KE-Y6 的深入分析揭示了在每个菌株的六个位置插入了一个转座子，在这两个位置 AmpG 通透酶基因的截断在两者中都很常见。AmpG 通透酶的破坏导致碳青霉烯易感性，这通过互补进一步证实。我们使用 lambda Red 介导的产气克雷伯菌 KE-Y1 重组工程和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌-YMC/2013/D 基因敲除产生了 AmpG 通透酶基因敲除，以赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。对 KE-Y3 和 KE-Y6 的深入分析揭示了在每个菌株的六个位置插入了一个转座子，在这两个位置 AmpG 通透酶基因的截断在两者中都很常见。AmpG 通透酶的破坏导致碳青霉烯易感性，这通过互补进一步证实。我们使用 lambda Red 介导的产气克雷伯菌 KE-Y1 重组工程和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌-YMC/2013/D 基因敲除产生了 AmpG 通透酶基因敲除，以赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。对 KE-Y3 和 KE-Y6 的深入分析揭示了在每个菌株的六个位置插入了一个转座子，在这两个位置 AmpG 通透酶基因的截断在两者中都很常见。AmpG 通透酶的破坏导致碳青霉烯易感性，这通过互补进一步证实。我们使用 lambda Red 介导的产气克雷伯菌 KE-Y1 重组工程和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌-YMC/2013/D 基因敲除产生了 AmpG 通透酶基因敲除，以赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。AmpG 通透酶的破坏导致碳青霉烯易感性，这通过互补进一步证实。我们使用 lambda Red 介导的产气克雷伯菌 KE-Y1 重组工程和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌-YMC/2013/D 基因敲除产生了 AmpG 通透酶基因敲除，以赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。AmpG 通透酶的破坏导致碳青霉烯易感性，这通过互补进一步证实。我们使用 lambda Red 介导的产气克雷伯菌 KE-Y1 重组工程和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌-YMC/2013/D 基因敲除产生了 AmpG 通透酶基因敲除，以赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。产气基因 KE-Y1 和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌基因敲除-YMC/2013/D 赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。产气基因 KE-Y1 和 CRISPR-Cas9 介导的多药耐药肺炎克雷伯菌基因敲除-YMC/2013/D 赋予碳青霉烯敏感性。这些发现表明，抑制 AmpG 是提高 β-内酰胺药物对抗产气克雷伯菌效力的潜在策略。