Пенициллиназы. Общие сведения

Страница 1

Пенициллиназы (бета-лактамазы) - ферменты, разрывающие β-лактамное кольцо пенициллинов и цефалоспоринов.

Синтезируются грамположительными (бациллами, клостридиями, стафилококками и др.) и некоторыми грамотрицательными (напр., протеем) бактериями.

Гены, кодирующие синтез β-лактамаз, находятся в бактериальной хромосоме или R-плазмиде и могут передаваться другим особям трансдукцией или трансформацией.

Продуценты пенициллиназ устойчивы к большинству препаратов пенициллинового и цефалоспоринового рядов.

Бета-лактамазы расширенного спектра являются плазмидными ферментами, продукция которых является общей для семейства Enterobacteriaceae, особенно для Klebsiella pneumoniae.

Пенициллиназы (бета-лактамазы) - ферменты, разрывающие β-лактамное кольцо пенициллинов и цефалоспоринов.

Синтезируются грамположительными (бациллами, клостридиями, стафилококками и др.) и некоторыми грамотрицательными (напр., протеем) бактериями. Гены, кодирующие синтез β-лактамаз, находятся в бактериальной хромосоме или R-плазмиде и могут передаваться другим особям трансдукцией или трансформацией.

Продуценты пенициллиназ устойчивы к большинству препаратов пенициллинового и цефалоспоринового рядов.

Бета-лактамазы расширенного спектра являются плазмидными ферментами, продукция которых является общей для семейства Enterobacteriaceae, особенно для Klebsiella pneumoniae.

Ферментативное расщепление (гидролиз) беталактамного кольца ведет к полной инактивации беталактамного антибиотика. Это было показано на примере бензилпенициллинов еще в 1940-х гг. Э.Чейном, впервые очистившим пенициллин. Продукт ферментативного расщепления бензилпенициллина — пенициллоиновая кислота полностью не активна. Это легко объяснимо, так как механизм действия беталактамных антибиотиков связан именно с расщеплением беталактамного кольца и ацилированием гидроксильной группы серина в активном центре ферментов-мишеней.

В случае же пенициллиназ беталактамное кольцо также расщепляется, и антибиотик быстро освобождается из активного центра этих ферментов с присоединением атома водорода и гидроксила.

В настоящие время пенициллиназы составляют обширную группу одинаковых по механизму действия, но разнящихся по субстратной специфичности ферментов, объединенных под общим названием «беталактамазы».

Наиболее часто лекарственная устойчивость связана со способностью микроорганизмов вырабатывать ферменты, инактивирующие антибактериальные препараты.

Характерный пример устойчивости этого типа — способность бета-лактамаз (пенициллиназ) бактерий гидролиэировать бета-лактамные кольца пенициллинов и цефалоспоринов. В результате разрыва бета-лактамной связи антибиотики теряют свою специфическую активность в отношении микроорганизмов.

Бета-лактамазы бывают как широкого спектра действия, расщепляющие пенициллины и цефалоспорины, так и узкого — активные в отношении только одной из групп этих антибиотиков. Пенициллиназы грамположительных микроорганизмов служат индуцируемыми ферментами, поэтому их синтез начинается только в момент контакта бактерии с бета-лактамами. При этом пенициллиназа высвобождается из бактериальных клеток и инактивирует антибиотик в межклеточном пространстве.

В то же время бета-лактамазы грамотрицательных бактерий детоксицируют антибиотик в периплазматическом пространстве. Таким образом, они инактивируют проникшие через наружную мембрану бета-лактамы еще до того, как антибиотик связался с ферментами, участвующими в синтезе клеточной стенки. Пенициллиназы резистентных грамотрицательных микроорганизмов синтезируются конститутивно и постоянно находятся в периплазматическом пространстве.

Известно, что беталактамазы произошли от транспептидаз и D,D-карбоксипептидаз пептидогликана, т. е. из ферментов-мишеней в бактериальной клетке, необратимо инактивируемых беталактамами.

Гены беталактамаз, локализуются как в бактериальной хромосоме, так и в плазмидах, которые не находятся под столь строгим регуляторным контролем в клетке, как хромосомный генетический материал, и могут существовать во многих копиях, что повышает количество генов беталактамаз и уровень самих ферментов в клетке. Между хромосомами и плазмидами нередко происходит обмен генами, в частности беталактамаз.

Страницы: 1 2

Разделы

Источники витамина B6

Активностью витамина В6 обладает группа соединений, производных пиридина, объединяемых общим названием "пиридоксин".

Источники витамина B1

Витамин B1 - водорастворимый витамин, легко разрушается при тепловой обработке в щелочной среде.

Источники витамина A

Впервые витамин А был выделен из моркови, поэтому от английского carrot (морковь) произошло название группы витаминов А - каротиноиды.