А ингибитор синтеза белка представляет собой соединение , которое останавливает или замедляет рост или пролиферацию клеток, нарушая процессы , которые приводят непосредственно к генерации новых белков . [1]
Хотя широкая интерпретация этого определения может быть использована для описания почти любого соединения в зависимости от концентрации, на практике оно обычно относится к соединениям, которые действуют на молекулярном уровне на трансляционный аппарат (либо на саму рибосому, либо на фактор трансляции) [2] используя преимущества основных различий между прокариотическими и эукариотическими структурами рибосом. [ необходима цитата ]
Механизм [ править ]
В общем, ингибиторы синтеза белка работают на разных стадиях трансляции бактериальной мРНК в белки, таких как инициация, элонгация (включая вход аминоацил тРНК , проверку считывания , перенос пептидила и бактериальную транслокацию ) и терминация:
Более ранние стадии [ править ]
- Рифамицин подавляет транскрипцию бактериальной ДНК в мРНК, ингибируя ДНК-зависимую РНК-полимеразу , связывая ее бета-субъединицу.
Инициирование [ править ]
- Линезолид действует на стадии инициации [3], вероятно, предотвращая образование комплекса инициации , хотя механизм до конца не изучен. [4]
Сборка рибосом [ править ]
- Аминогликозиды предотвращают сборку рибосом за счет связывания с бактериальной 30S-субъединицей рибосомы . [5]
Запись аминоацил тРНК [ править ]
- Тетрациклины и тигециклин [6] ( глицилциклин, относящийся к тетрациклинам) блокируют сайт A на рибосоме, предотвращая связывание аминоацил тРНК .
Вычитка [ править ]
- Аминогликозиды , среди других потенциальных механизмов действия, мешают процессу корректуры , вызывая повышенный уровень ошибок в синтезе с преждевременным прекращением. [7]
Перенос пептидила [ править ]
- Хлорамфеникол блокирует стадию переноса пептидила на 50S рибосомную субъединицу как в бактериях, так и в митохондриях .
- Макролиды (а также ингибирующие транслокацию рибосом [8] и другие потенциальные механизмы) связываются с 50-ю рибосомными субъединицами, ингибируя перенос пептидила .
- Хинупристин / далфопристин действуют синергетически с далфопристином, усиливая связывание хинупристина, а также ингибируя перенос пептидила . [9] Quinupristin связывается с близлежащей территорией на 50S рибосомальной субъединицы и предотвращает удлинение полипептида , [9] , а также в результате чего неполных цепей должны быть освобождено. [9]
- Генетицин , также называемый G418, ингибирует стадию элонгации как в прокариотических, так и в эукариотических рибосомах. [10]
- Микотоксины трихотецена являются мощными и неселективными ингибиторами удлинения пептидов. [11]
Рибосомная транслокация [ править ]
- Макролиды , [8] клиндамицин [12] и аминогликозиды [7] (все три имеют другие потенциальные механизмы действия), имеют доказательства ингибирования рибосомной транслокации .
- Фузидиевая кислота препятствует обороту фактора удлинения G ( EF-G ) из рибосомы .
- Рицин ингибирует удлинение путем ферментативной модификации рРНК эукариотической 60S рибосомной субъединицы . [13] [14]
Прекращение действия [ править ]
- Макролиды [15] [16] и клиндамицин [15] [16] (оба также имеют другие потенциальные механизмы) вызывают преждевременную диссоциацию пептидил-тРНК из рибосомы.
- Пуромицин имеет структуру, аналогичную тирозиниламиноацил -тРНК. Таким образом, он связывается с сайтом рибосомы A и участвует в образовании пептидной связи, продуцируя пептидилпуромицин. Однако он не участвует в транслокации и быстро отделяется от рибосомы, вызывая преждевременное прекращение синтеза полипептида.
- Стрептограмин также вызывает преждевременное высвобождение пептидной цепи. [17]
Ингибиторы синтеза белка неустановленного механизма [ править ]
- Ретапамулин [18]
- Мупироцин
- Фузидиевая кислота
Связывающий сайт [ править ]
Следующие антибиотики связываются с 30S субъединицей рибосомы :
- Аминогликозиды [17]
- Тетрациклины [17]
Следующие антибиотики связываются с 50S рибосомной субъединицей:
- Хлорамфеникол [17]
- Клиндамицин [17]
- Линезолид [17] ( оксазолидинон )
- Макролиды [17]
- Телитромицин [17]
- Стрептограмины [17]
- Ретапамулин [18]
См. Также [ править ]
- Биосинтез белков
- Бактериальный перевод
- Эукариотический перевод
- Архейский перевод
Ссылки [ править ]
- ^ Фрэнк Лоуи. «Ингибиторы белкового синтеза» (PDF) . Колумбийский университет . Проверено 27 января 2021 .
- ^ «7.344 Антибиотики, токсины и белковая инженерия, весна 2007 г.» . MIT OpenCourseWare .
- ^ Swaney SM, Aoki H, Ganoza MC, Shinabarger DL (декабрь 1998). «Линезолид оксазолидинона ингибирует начало синтеза белка в бактериях» . Противомикробный. Агенты Chemother . 42 (12): 3251–3255. DOI : 10.1128 / AAC.42.12.3251 . PMC 106030 . PMID 9835522 .
- ^ Скрипкин Э, МакКоннелл Т.С., ДеВито Дж. И др. (Октябрь 2008 г.). «Rχ-01, новое семейство оксазолидинонов, преодолевающих резистентность к линезолиду на основе рибосом» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 52 (10): 3550–3557. DOI : 10,1128 / AAC.01193-07 . PMC 2565890 . PMID 18663023 .
- ^ Мехта, Рупал; Чампни, В. Скотт (2003). «Неомицин и паромомицин ингибируют сборку рибосомной субъединицы 30S у Staphylococcus aureus». Современная микробиология . 47 (3): 237–43. DOI : 10.1007 / s00284-002-3945-9 . PMID 14570276 .
- ^ Слоувер CM, Rodvold KA, Danziger LH (июнь 2007). «Тигециклин: новый противомикробный препарат широкого спектра действия» . Энн Фармакотер . 41 (6): 965–972. DOI : 10.1345 / aph.1H543 . PMID 17519296 . Проверено 19 декабря 2009 .
- ^ a b Флавио Гусман (12 августа 2008 г.). «Ингибиторы синтеза белка: анимация механизма действия аминогликозидов. Классификация агентов» . Pharmamotion . Архивировано из оригинала на 2010-03-12.
- ^ a b Ингибиторы синтеза протеина: макролиды механизм действия анимации. Классификация средств Фармамотион. Автор: Гэри Кайзер. Общественный колледж округа Балтимор. Проверено 31 июля, 2009 г.
- ^ a b c Страница 212 в: Название: Фармацевтическая микробиология Хьюго и Рассела Авторы: Уильям Барри Хьюго, Стивен П. Дениер, Норман А. Ходжес, Шон П. Горман Издание: 7, иллюстрировано Издательство: Wiley-Blackwell, 2004 ISBN 0- 632-06467-6 Длина: 481 страница
- ^ "Генетицин" . Thermo Fisher Scientific .
- ^ Шифрин, Виктор I .; Андерсон, Пол (1999). «Трихотеценовые микотоксины вызывают реакцию риботоксического стресса, которая активирует N-концевую киназу c-Jun и протеинкиназу p38, активируемую митогеном, и вызывает апоптоз» . Журнал биологической химии . 274 (20): 13985–13992. DOI : 10.1074 / jbc.274.20.13985 . ISSN 0021-9258 .
- ^ Случаи Wisteria Lane -> КЛИНДАМИЦИН Архивировано 18 июля 2012 г. в archive.today Университета Мичигана. Проверено 31 июля, 2009 г.
- ^ Леонард JE, Grothaus CD, Taetle R (октябрь 1988 г.). «Связывание рицина и ингибирование синтеза белка в линиях кроветворных клеток человека» . Кровь . 72 (4): 1357–1363. DOI : 10.1182 / blood.V72.4.1357.1357 . PMID 3167211 .
- ^ Терао К, Т Uchiumi, Эндо Y, Огата К (июнь 1988). «Рицин и альфа-сарцин изменяют конформацию 60S субъединиц рибосомы на соседних, но разных участках». Евро. J. Biochem . 174 (3): 459–463. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1988.tb14120.x . PMID 3391162 .
- ^ а б Меннингер JR (1995). «Механизм ингибирования синтеза белка макролидными и линкозамидными антибиотиками». J Basic Clin Physiol Pharmacol . 6 (3–4): 229–250. DOI : 10.1515 / JBCPP.1995.6.3-4.229 . PMID 8852269 .
- ^ а б Тенсон Т., Ловмар М., Эренберг М. (июль 2003 г.). «Механизм действия макролидов, линкозамидов и стрептограмина B показывает путь выхода зарождающегося пептида в рибосоме». J. Mol. Биол . 330 (5): 1005–1014. DOI : 10.1016 / S0022-2836 (03) 00662-4 . PMID 12860123 .
- ^ Б с д е е г ч я Левинсон, Уоррен (2008). Обзор медицинской микробиологии и иммунологии . Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-149620-9.
- ^ a b Drugbank.ca> Показана карта лекарств для Ретапамулина (DB01256) Дата обновления: 2009-06-23