第二章： 抗生素作用机制.ppt

* 1）起始阶段 mRNA上SD序列结合在核糖体30S亚基上的16S rRNA上，然后与tRNA起始物结合，tRNA定位在起始密码子AUG上，形成一个三元复合物。三种蛋白质，起始因子IF1、IF2、IF3，参与并保证三元复合物正确无误地形成。 50S亚基结合到三元复合物，就形成了包含有一个完整核糖体的复合物。tRNA起始物和相应的三联体定位在核糖体的被称为P的位点(新生肽链位点)。 * * 2）延伸阶段 在核糖体被称为A的位点，即氨酰tRNA位点，在延伸因子EF-Tu和EF-Ts的作用下，新的氨酰tRNA定位在邻近起始三联体的三联体上。 50S核糖体亚基上的具有酶活性的组份，肽酰转移酶，催化甲酰甲硫氨酸(或后继的肽酰链)转移至占据位点的氨酰tRNA上的氨基，形成一个二肽酰tRNA。 在另外一个蛋白质因子，EF-G作用下，核糖体沿mRNA转位一个密码(三个碱基)距离，结果二肽酰tRNA从A位点移依至P位点，空载的tRNA便被释放出来。 这－过程循环重复，通过每次在多肽链的末端羧基上增加一个氨基酸残基，多肽链逐渐延伸。 * * 3）终止阶段 肽链延伸一直进行，当核糖体在mRNA上到达一个特异三联体(UAA、UAG或UGA)，即终止信号时，延伸阶段就结束。 此时肽酰tRNA、核糖体和mRNA的三元复合物解离。 其组成成分可以重新组装，并开始新链的合成。 终止过程由特异蛋白质即终止因子RF1、RF2、和RF3促成。 * * 二、蛋白质合成抑制物范例 根据抗生素作用的位点，可以将它们分为三种： 1. 氨酰tRNA形成抑制物 2. 核糖体功能抑制物 3. 核糖体外的因子抑制物 * 木比洛菌素 木比洛菌素竞争性抑制异亮氨酰tRNA合成酶。作用于G＋细菌，抑菌作用。由于木比洛菌素的亲脂性，妨碍了它透过外膜孔，所以对G－细菌缺乏有效性。 木比洛菌素的作用具有选择性及无毒性，但是体内给药时，很快被代谢为无活性的形式，所以只能局部给药。 * 链霉素 链霉素是杀菌抗生素，能不可逆地与核糖体30S亚基上的一个位点结合，导致A位点的破坏，阻止了氨酰tRNA正确定位，尤其是妨碍了甲硫氨酰tRNAmet的结合，从而阻止了转录的起始。 * 庆大霉素 庆大霉素属于氨基糖苷类抗生素。这类抗生素有妥布霉素、卡那霉素、阿米卡星、西索米星等。 这些抗生素是杀菌作用，很可能是因为它们对靶子的亲和力极高。 它们对30S亚基显了最高的亲和力，但作用位点并不同于链霉素，它们主要抑制转位。 * 链霉素和庆大霉素作用示意图 A的位点 P的位点 核糖体沿mRNA转位一个密码距离 P的位点 庆大霉素 抑制转位 链霉素 * 四环素类 四环素和16SrRNA上靠近与氨酰tRNA连接的区域形成可逆复合物。 * 第二章　抗生素的作用机制 * 抗生素如何影响微生物细胞的代谢 (1) 进入细胞并到达作用位点； (2) 物理性地结合于细胞结构(靶分子)，该细胞结构参与对保持细胞生长或内环境稳定必不可少的某一过程； (3) 抗生素抑制酶的活性或细胞结构功能。 抑制细胞壁的合成 影响胞浆膜的通透性 抑制DNA合成 抑制蛋白质合成 抑制RNA合成 影响叶酸代谢 抗生素的作用机制 抗生素在分子水平上干扰微生物细胞任一基本代谢的某一种机制 * 根据抗生素干扰代谢过程的不同，抗生素通常分为五大类 (1)细胞壁合成抑制物； (2)遗传物质的复制或转录抑制物； (3)蛋白质合成抑制物； (4)细胞膜功能抑制物； (5)能量代谢系统抑制物或抗代谢物。 * 第一节 细胞壁合成抑制物 细胞壁的功能和化学结构 细胞壁合成 不同抗生素的作用原理 * 肽聚糖的结构 N-乙酰葡萄糖胺(G) N-乙酰胞壁酸(M) * （二）生物合成 1、肽多糖前体基本单元UDP-胞壁酰五肽的合成，在细胞质中进行； 2、十一聚异戊二烯磷酸替换UDP，形成N-乙酰氨基葡萄糖-N-乙酰胞壁酸-五肽单体，在细胞膜中进行； 3、肽聚糖链的组装及三维结构的构建，在细胞膜外进行。 * UDP－胞壁酰五肽形成示意图 磷酸烯醇式丙酸酮 UDP-N-乙酰葡萄糖胺 UDP-N-乙酰胞壁酸 胞壁酰三肽 UDP－胞壁酰五肽 胞浆 * 大肠杆菌肽聚糖的结构 转糖基酶, 转糖基反应 转肽酶, 转肽反应 * （三）抑制肽聚糖生物合成的抗生素 1、作用于肽聚糖合成的第一阶段：磷霉素，环线酸氨等； 2、作用于肽聚糖合成的第二阶段；万古霉素，瑞斯妥菌素，杆菌肽等； 3、作用于肽聚糖合成的第三阶段：青霉素，头胞菌素类等。 * 丙酮酰转移酶 磷霉素 环丝氨酸 丙氨酸 消旋酶 D－丙氨烯－D－丙氨酸二肽合成酶 UDP－胞壁酰五肽形成示意图 * 青霉素和D－Ala－D－Ala二肽的结构构象 CH-COOH R-C-NH-CH-CH = O C S CH3