Vancomycin-intermediate resistant Staphylococcus aureus (VISA) is becoming a common cause of nosocomial infections worldwide. VISA isolates are developed by unclear molecular mechanisms via mutations in several genes, including walKR. Although studies have verified some of these mutations, there are a few studies that pay attention to the importance of molecular modelling of mutations. For genomic and transcriptomic comparisons in a laboratory-derived VISA strain and its parental strain, Sanger sequencing and reverse transcriptase quantitative PCR (RT-qPCR) methods were used, respectively. After structural protein mapping of the detected mutation, mutation effects were analyzed using molecular computational approaches and crystal structures of related proteins. A mutation WalK-H364R was occurred in a functional zinc ion coordinating residue within the PAS domain in the VISA strain. WalK-H364R was predicted to destabilize protein and decrease WalK interactions with proteins and nucleic acids. The RT-qPCR method showed downregulation of walKR, WalKR-regulated autolysins, and agr locus. Overall, WalK-H364R mutation within a critical metal-coordinating site was presumably related to the VISA development. We assume that the WalK-H364R mutation resulted in deleterious effects on protein, which was verified by walKR gene expression changes.. Therefore, molecular modelling provides detailed insight into the molecular mechanism of VISA development, in particular, where allelic replacement experiments are not readily available.

中文翻译：

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通过计算方法研究万古霉素中间耐药金黄色葡萄球菌中 WalK 蛋白 PAS 域关键位点内已识别突变的影响

耐万古霉素的金黄色葡萄球菌 (VISA) 正在成为全球医院感染的常见原因。VISA 分离株是由不清楚的分子机制通过包括 walKR 在内的几个基因的突变而产生的。尽管研究已经验证了其中一些突变，但仍有一些研究关注突变分子建模的重要性。对于实验室衍生的 VISA 菌株及其亲本菌株的基因组和转录组比较，分别使用了 Sanger 测序和逆转录酶定量 PCR (RT-qPCR) 方法。在对检测到的突变进行结构蛋白作图后，使用分子计算方法和相关蛋白的晶体结构分析突变效应。在 VISA 菌株的 PAS 结构域内的功能性锌离子配位残基中发生了 WalK-H364R 突变。WalK-H364R 预计会破坏蛋白质的稳定性并减少 WalK 与蛋白质和核酸的相互作用。RT-qPCR 方法显示 walKR、WalKR 调节的自溶素和 agr 基因座的下调。总体而言，关键金属配位位点内的 WalK-H364R 突变可能与 VISA 发展有关。我们假设 WalK-H364R 突变导致对蛋白质的有害影响，这已通过 walKR 基因表达变化得到证实。因此，分子模型提供了对 VISA 发展的分子机制的详细了解，特别是在等位基因置换实验不容易的情况下可用的。WalK-H364R 预计会破坏蛋白质的稳定性并减少 WalK 与蛋白质和核酸的相互作用。RT-qPCR 方法显示 walKR、WalKR 调节的自溶素和 agr 基因座的下调。总体而言，关键金属配位位点内的 WalK-H364R 突变可能与 VISA 发展有关。我们假设 WalK-H364R 突变导致对蛋白质的有害影响，这已通过 walKR 基因表达变化得到证实。因此，分子模型提供了对 VISA 发展的分子机制的详细了解，特别是在等位基因置换实验不容易的情况下可用的。WalK-H364R 预计会破坏蛋白质的稳定性并减少 WalK 与蛋白质和核酸的相互作用。RT-qPCR 方法显示 walKR、WalKR 调节的自溶素和 agr 基因座的下调。总体而言，关键金属配位位点内的 WalK-H364R 突变可能与 VISA 发展有关。我们假设 WalK-H364R 突变导致对蛋白质的有害影响，这已通过 walKR 基因表达变化得到证实。因此，分子模型提供了对 VISA 发展的分子机制的详细了解，特别是在等位基因置换实验不容易的情况下可用的。关键金属配位位点内的 WalK-H364R 突变可能与 VISA 的发展有关。我们假设 WalK-H364R 突变导致对蛋白质的有害影响，这已通过 walKR 基因表达变化得到证实。因此，分子模型提供了对 VISA 发展的分子机制的详细了解，特别是在等位基因置换实验不容易的情况下可用的。关键金属配位位点内的 WalK-H364R 突变可能与 VISA 的发展有关。我们假设 WalK-H364R 突变导致对蛋白质的有害影响，这已通过 walKR 基因表达变化得到证实。因此，分子模型提供了对 VISA 发展的分子机制的详细了解，特别是在等位基因置换实验不容易的情况下可用的。