химический каталог




Биохимия. Том 3

Автор Л.Страйер

яется бен-зильной группой (рис. 32.13 и 32.14). Эта структура может подвергаться различным трансформациям, что служит причиной лабильности пенициллина, с которой впервые столкнулся Флеминг. Особенно неустойчиво в-лактамное кольцо. Как будет показано ниже, это свойство имеет прямое отношение к антибиотической активности пенициллина.

В 1957 г. Джошуа Ледерберг (Joshua Lederberg) показал, что бактерии, в обычных условиях чувствительные к пенициллину, могут расти в присутствии этого антибиотика, если используется гипертоническая среда. Выращенные таким образом микроорганизмы, так называемые протопласты, ли224

физиология

шены клеточных стенок и потому при переносе в обычную среду подвергаются лизису. Отсюда был сделан вывод, что пенициллин препятствует синтезу клеточных стенок бактерий. В 1965 г. Джеймс Парк и Джек Стромингер (James Park, Jack Strornmger) независимо друг от друга пришли к выводу, что пенициллин блокирует последний этап биосинтеза, а именно образование поперечных сшивок.

32.10. Пенициллин блокирует синтез клеточных стенок путем ингибирования реакции транспептидирования

Пенициллин ингибирует транспептидазу, поперечно сшивающую цепи протеоглика-на: имеет напряженную конформацию, вследствие чего пептидная связь в нем становится высокореакционноспособной. В сущности, пенициллин имеет, по-видимому, структуру переходного состояния нормального субстрата этого фермента. Другими словами. пенициллин - аналог переходного состояния.

Любопытно сравнить пенициллин с другими необратимыми ингибиторами ферментов. Стабильный, неактивный пеницилли-ноил-ферментный комплекс совершенно аналогичен фосфорил-ферментному комплексу, образующемуся при взаимодействии органических фторфосфатов с ацетилхолин-эстеразой или сериновыми протеиназами. Однако специфичность пенициллина намного выше, чем у фторфосфатных ингибитоПри нормальном течении реакции транс-пептидаза образует в качестве промежуточного продукта ацильное производное с остатком D-аланина в предпоследнем положении пептида (рис. 32.15). Этот промежуточный продукт взаимодействует далее с аминогруппой концевого глицина другого пептида. Как показали недавно проведенные исследования, пенициллин ингибирует транс-пептидазу путем образования ковалентной связи с остатком серина в активном центре фермента (рис. 32.16). Комплекс пеницилли-ноил-фермент не подвергается деацилирова-нию. В результате ингибирование транспеп-тидазы пенициллином оказывается необратимым.

Почему пенициллин является столь эффективным ингибитором транспептидазы? С помощью молекулярных моделей было выявлено, что пенициллин сходен с одним из ров. Мишень действия пенициллина очень строго задана его структурным сходством с концевым участком D-Аlа-D-Аlа новообра-зующейся цепи пептидогликана. Следствием этой исключительной специфичности является низкая токсичность пенициллина, столь ценная при клиническом использовании. В организме человека нет ни одного фермента, распознающего D-Ala-D-Ala, а потому пенициллин не может помешать работе наших ферментов.

32.11. Некоторые бактерии резистентны к пенициллину, так как синтезируют разрушающий его фермент

Ряд бактерий синтезирует пенициллиназу -фермент, способный расщеплять амидную связь в в-лактамном кольце пенициллина с образованием пенициллоиновой кислоты, лишенной антибиотической активности:

R

С=0 I

HN

I

с

СН3

сн,

н соон3о

Пемицил-линаза

R

I

С=0 I

HN -и

\

I НС /СН3

СН.

N-н

Н—С С"^ с.

о=с Iо

Пенициллин

субстратов фермента, а именно с ацил-D-Ala-D-Ala (рис. 32.17). Кроме того, четырехчленное в-лактамное кольцо пенициллина

Пенициллоиновая кислота

Был выделен целый ряд близких по структуре пенициллиназ, имеющих массу около 30 кДа и высокое число оборотов (порядка 103 с-1). Активность фермента в значительной мере зависит от природы R-группы, присоединенной к в-лактамному кольцу пенициллина. Поэтому полусинтетические пе-нициллины с R-группами, защищающими их от действия пенициллиназы, представляют большую ценность для клинических целей.

Ген, кодирующий пенициллиназу, локализован в различных плазмидах (разд. 31.6). Эти внехромосомные генетические элементы у некоторых видов бактерий способны быстро появляться и исчезать. В ряде бактериальных штаммов пенициллиназа является индуцируемым ферментом. По-видимому, пенициллиназа возникла в ходе эволюции как механизм детоксикации, поскольку она свойственна только микроорганизмам, клеточная стенка которых образована пептидогликаном. Судя по тому, что утрата гена пенициллиназы не вызывает повреждения клетки в отсутствие антибиотика, у фермента, видимо, нет иной функции, кроме инактивации пенициллина. К тому же имеется хорошая корреляция между степенью устойчивости к действию пенициллина и общей пенициллиназной активностью.

32.12. Грам-отрицательные бактерии окружены наружной мембраной, богатой липополисахаридами

Как уже упоминалось, клеточная оболочка грам-отрицательных бактерий устроена более сложно, чем клеточная оболочка грам-положительных бактер

страница 105
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Биохимия. Том 3" (2.99Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
лучшие курсы по графическому дизайну в москве
ремонт холодильников на щукинской
рихтовка авто в курске
дачный туалет и душ под одной крышей купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)