амази) - ферменти, що розривають ОІ-лактамні кільце пеніцилінів і цефалоспоринів.
Синтезуються грампозитивними (бацилами, клостридиями, стафілококами та ін) і деякими грамнегативними (напр., протеєм) бактеріями. Гени, що кодують синтез ОІ-лактамаз, знаходяться в бактеріальної хромосомі або R-плазміді і можуть передаватися іншим особинам трансдукцією або трансформацією.
Продуценти пеніциліназ стійкі до більшості препаратів пеніцилінового і цефалоспоринового рядів.
Бета-лактамази розширеного спектру є плазмідними ферментами, продукція яких є спільною для сімейства Enterobacteriaceae, особливо для Klebsiella pneumoniae.
Ферментативне розщеплення (гідроліз) беталактамного кільця веде до повної інактивації беталактамного антибіотика. Це було показано на прикладі бензилпеніциліну ще в 1940-х рр.. Е.Чейном, вперше очистили пеніцилін. Продукт ферментативного розщеплення бензилпеніциліну - пеніціллоіновая кислота повністю не активна. Це легко пояснити, так як механізм дії беталактамного антибіотиків пов'язаний саме з розщепленням беталактамного кільця і ​​ацилированием гідроксильної групи серину в активному центрі ферментів-мішеней.
У разі ж пеніциліназ беталактамного кільце також розщеплюється, і антибіотик швидко звільняється з активного центру цих ферментів з приєднанням атома водню і гідроксилу.
У теперішній час пеніцилінази складають широку групу однакових за механізмом дії, але різних за за субстратної специфічності ферментів, об'єднаних під загальною назвою В«беталактамазВ».
Найбільш часто лікарська стійкість пов'язана зі здатністю мікроорганізмів виробляти ферменти, инактивирующие антибактеріальні препарати.
Характерний приклад стійкості цього типу - здатність бета-лактамаз (пеніциліназ) бактерій гідроліеіровать бета-лактамні кільця та цефалоспоринів. У результаті розриву бета-лактамної зв'язку антибіотики втрачають свою специфічну активність щодо мікроорганізмів.
Бета-лактамази бувають як широкого спектру дії, розщеплюють пеніциліни і цефалоспорини, так і вузького - активні у відношенні тільки однієї з груп цих антибіотиків. Пеніцилінази грампозитивних мікроорганізмів служать індукованими ферментами, тому їх синтез починається тільки в момент контакту бактерії з бета-лактамами. При цьому пеніциліназа вивільняється з бактеріальних клітин і інактивує антибіотик в міжклітинному просторі.
У той же час бета-лактамази грамнегативних бактерій детоксицирующим антибіотик в Периплазма. Таким чином, вони інактивують проникли через зовнішню мембрану бета-лактами ще до того, як антибіотик зв'язався з ферментами, які беруть участь у синтезі клітинної стінки. Пеніцилінази резистентних грамнегативних мікроорганізмів синтезуються конститутивно і постійно перебувають у Периплазма.
Відомо, що беталактамаз походять від транспептидаз і D, D-карбоксипептидази пептидоглікану, тобто з ферментів-мішеней в бактеріальної клітці, необоротно інактівіруемой беталактами.
Гени беталактамаз, локалізуються як у бактеріальної хромосомі, так і в плазмідах, які не знаходяться під настільки строгим регуляторним контролем в клітці, як хромосомний генетичний матеріал, і можуть існувати в багатьох копіях, що підвищує кількість генів беталактамаз і рівень самих ферментів у клітині. Між хромосомами і плазмідами нерідко відбувається обмін генами, зокрема беталактамаз.
Дуже важливо, що гени беталактамаз, локалізовані в плазміді, можуть передаватися при кон'югації разом з плазмидой в іншу клітку. Це означає, що плазмідні гени швидко поширюються по клітинної популяції, для чого не потрібно навіть поділу клітин.
Можливий і міжвидової перенесення плазмідних генів беталактамаз, наприклад, з клітки кишкової палички в клітку сальмонели тощо
В
2. Класифікація, властивості і механізм дії пеніциліназ
беталактамаз можуть бути як констітуітівнимі (у одних штамів бактерій), так і індуцібельная (у інших штамів).
Іноді в одній клітці можуть виявитися дві різних беталактамаз, причому одна з них утворюється постійно, тобто констітуітівно, тоді як інша виявляється, коли клітина потрапляє в середовище з беталактамного антибіотиком.
Здатність до індукції беталактамаз є негативним властивістю беталактамного антибіотиків з позицій медичної практики, тому нові беталактамние структури оцінюються при вивченні їх властивостей не тільки на стійкість до ферментативної інактивації, а й на здатність індукувати беталактамаз. Остання залежить від того, з якою мішенню, тобто з яким із РВРs зв'язується беталактаммий антибіотик, так як саме РВРs є В«сенсорамиВ», що запускають складний механізм індукції беталактамаз.
Схематично цей механізм виглядає таким чином: беталактамного антибіотик, що знаходиться в середовищі, реагує з одним з білків, що належать до РВРs. Його взаємодія з білком веде до зміни конформації цього білка
Змінюються біофізичні параметри білк...
