{"id":15593,"date":"2026-05-28T13:39:40","date_gmt":"2026-05-28T13:39:40","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/nicola-pontillo\/"},"modified":"2026-05-28T13:39:47","modified_gmt":"2026-05-28T13:39:47","slug":"nicola-pontillo","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/nicola-pontillo\/","title":{"rendered":"Nicola Pontillo"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15594,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15593","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Aminoglycoside resistance mechanisms and strategies to overcome them","samenvatting":"Dit proefschrift onderzoekt strategie\u00ebn om aminoglycoside-antibiotica (AG) nieuw leven in te blazen in het licht van de toenemende antimicrobi\u00eble resistentie (AMR). AG\u2019s zijn krachtige bacteriedodende middelen, maar hun klinisch gebruik wordt beperkt door toxiciteit en resistentiemechanismen zoals enzymatische modificatie en ribosomale methylatie. Het werk is verdeeld over zes hoofdstukken:\n\nHoofdstuk 1 \u2013 Achtergrond en Doelstelling Geeft een overzicht van AG-antibiotica, hun werkingsmechanisme en de belangrijkste resistentieroutes, waaronder aminoglycoside modificerende enzymen (AME\u2019s) en 16S rRNA-methyltransferasen. Het benadrukt de noodzaak van innovatieve benaderingen om AG\u2019s effectief te houden.\n\nHoofdstuk 2 \u2013 Overwinning van AAC(3)-Gemedieerde Resistentie Richt zich op N-acetyl transferase AAC(3)-IIIa. Structurele en kinetische studies tonen aan dat minimale chemische modificaties zoals 3-N-alkylering van neomycine, acetylatie kunnen voorkomen dit terwijl ribosomale binding behouden blijft. Dit is bevestigd door cryo-EM-analyse.\n\nHoofdstuk 3 \u2013 Fotofarmacologie en Dynamische Controle Introduceert foto-switchbare aminoglycoside-dimeren met azo-benzeenlinkers. Deze verbindingen maken een omkeerbare modulatie van antibiotische activiteit door middel van licht mogelijk, wat ruimtelijke en temporele controle biedt en selectiedruk voor resistentie vermindert.\n\nHoofdstuk 4 \u2013 Plaats-Specifieke Modificaties tegen APH-enzymen Onderzoekt structurele modificaties op de 3\u2019-OH-positie van kanamycine en paromomycine om fosforylatie door APH(3\u2019)-Ia te vermijden. Verschillende derivaten behielden antibacteri\u00eble activiteit en werkten als competitieve remmers. R\u00f6ntgenkristallografie onthulde sterische hinderingen bij de ATP-bindingsplaats, wat resistentie-ontwijking verklaart.\n\nHoofdstuk 5 \u2013 In-Silico Ontwerp van ArmA-Remmers Beschrijft fragment-gebaseerde en AI-ondersteunde computationele methoden om remmers te identificeren van ArmA methyltransferase, een enzym dat pan-aminoglycoside-resistentie veroorzaakt. Twee leidende structuren werden ontworpen voor synthetische toegankelijkheid; voorlopige synthese bevestigde de haalbaarheid ondanks oplosbaarheidsproblemen.\n\nHoofdstuk 6 \u2013 Algemene Discussie en Conclusies Vat de bevindingen samen, bespreekt hun wetenschappelijke en technische implicaties en plaatst het onderzoek in een bredere maatschappelijke en translationele context. Het behandelt beperkingen, toekomstige richtingen en culturele aspecten van antibiotica innovatie.\n\nOver het geheel genomen toont dit proefschrift een multidisciplinaire aanpak, door een combinatie van synthetische chemie, structurele biologie en computationeel ontwerp, om zo AMR aan te pakken. Hoewel verdere validatie en optimalisatie nodig zijn, vormen deze resultaten een solide basis voor aminoglycosiden van de volgende generatie en resistentie remmers.","summary":"This thesis explores strategies to revive aminoglycoside (AG) antibiotics in the face of growing antimicrobial resistance (AMR). AGs are potent bactericidal drugs, but their clinical use is compromised by toxicity and resistance mechanisms such as enzymatic modification and ribosomal methylation. The work is organized into six chapters:\n\nChapter 1 \u2013 Background and Rationale Provides an overview of AG antibiotics, their mechanism of action, and the major resistance pathways, including aminoglycoside-modifying enzymes (AMEs) and 16S rRNA methyltransferases. It establishes the urgent need for innovative approaches to restore AG efficacy.\n\nChapter 2 \u2013 Overcoming AAC(3)-Mediated Resistance Focuses on N-acetyltransferase AAC(3)-IIIa, a key AME. Through structural and kinetic studies, the chapter demonstrates that minimal chemical modifications such as 3-N-alkylation of neomycin can prevent acetylation while preserving ribosomal binding, validated by cryo-EM analysis.\n\nChapter 3 \u2013 Photopharmacology and Dynamic Control Introduces photo-switchable aminoglycoside dimers incorporating azobenzene linkers. These compounds enable reversible modulation of antibiotic activity using light, offering spatiotemporal control and reducing selective pressure for resistance.\n\nChapter 4 \u2013 Site-Selective Modifications Against APH Enzymes Investigates structural modifications at the 3\u2019-OH position of kanamycin and paromomycin to evade phosphorylation by APH(3\u2019)-Ia. Several derivatives retained antibacterial activity and acted as competitive inhibitors. X-ray crystallography revealed steric hindrance at the ATP binding site, explaining resistance evasion.\n\nChapter 5 \u2013 In-Silico Design of ArmA Inhibitors Explores fragment-based and AI-assisted computational approaches to identify inhibitors of ArmA methyltransferase, which confers pan-aminoglycoside resistance. Two lead scaffolds were designed for synthetic accessibility, and preliminary synthesis confirmed feasibility despite solubility challenges.\n\nChapter 6 \u2013 General Discussion and Conclusions Summarizes the findings, discusses their scientific and technical implications, and places the research in a broader societal and translational context. It addresses limitations, future directions, and the cultural aspects of antibiotic innovation.\n\nOverall this thesis demonstrates a multidisciplinary approach, combining synthetic chemistry, structural biology, and computational design, to address AMR. While experimental validation and optimization remain ongoing, these findings provide a foundation for next-generation aminoglycosides and resistance inhibitors.","auteur":"Nicola Pontillo","auteur_slug":"nicola-pontillo","publicatiedatum":"30 juni 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/nicolapontillo?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/b90a3834-bb83-47de-937c-468c505cd92f\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"19163","isbn":"","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Rijksuniversiteit Groningen","afbeeldingen":15595,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Rijksuniversiteit Groningen","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15593","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15593"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15593\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15596,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15593\/revisions\/15596"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15594"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15593"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15593"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}