Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ақуыз класы
Class of proteins
[[Файл:Пенициллин ингибициясы.svg|thumb|right|PBP-лер бактериялық жасуша қабырғасының байланысын катализдейді, бірақ оларды пенициллин және басқа β-лактам антибиотиктері тұрақты түрде тежеуі мүмкін. (NAM = N-ацетилмурамик қышқылы; NAG = N-ацетилглюкозамин) Әртүрлі PBP-лер әр жасушада әртүрлі санда кездеседі және пенициллинге әртүрлі бейімділікке ие. PBP-лер әдетте жоғары молекулалық салмақты (HMW) және төмен молекулалық салмақты (LMW) санаттарға жіктеледі. PBP-лерден пайда болған ақуыздар көптеген жоғары сатыдағы организмдерде кездеседі, олардың ішінде сүтқоректілердің LACTB ақуызы да бар.
[[File:Penicillin inhibition. svg|thumb|right|PBPs normally catalyze the cross linking of the bacterial cell wall, but they can be permanently inhibited by penicillin and other β lactam antibiotics. (NAM = N acetylmuramic acid; NAG = N acetylglucosamine) The different PBPs occur in different numbers per cell and have varied affinities for penicillin. The PBPs are usually broadly classified into high molecular weight (HMW) and low molecular weight (LMW) categories. Proteins that have evolved from PBPs occur in many higher organisms and include the mammalian LACTB protein.
Функция
ББП-лар бактериялық жасуша қабырғаларының негізгі құрауышы болып табылатын пептидогликан синтезінің соңғы сатыстарына қатысады. Бактериялық жасуша қабырғасының синтезі өсуге, жасушаның бөлінуіне (яғни көбеюіне) және бактериялардың жасушалық құрылымын сақтауға қажетті. ББП-ның тежелуі жасуша қабырғасы құрылымындағы кемшіліктерге және жасуша пішінінің бұзылуына алып келеді, мысалы, жіпшеленуге, псевдо көпжасушалық формаларға, сферапласттардың пайда болуына себеп болатын зақымдануларға және нәтижесінде жасушаның өліміне және лизисіне. ББП-лар липидтік аралық қосылыстардан байланысқан пептидогликан синтезі процесінде және пептидогликанның алдындағы D-аланинді жоюға қатысты бірнеше реакцияларды катализдейді. Тазартылған ферменттер келесі реакцияларды катализдейтіні көрсетілді: D-аланин карбоксипептидаза, пептидогликан транспептидаза және пептидогликан эндопептидаза. Зерттелген барлық бактерияларда ферменттер жоғарыда аталған реакциялардың бірінен артық реакцияны катализдейтіні анықталды. Керісінше, жоғары молекулалық салмақты ББП-лар MreB-ден тәуелсіз және пептидогликанның кемшіліктерін анықтап, оларды жөндеу арқылы жасуша қабырғасының тұтастығын сақтайды.
PBPs are all involved in the final stages of the synthesis of peptidoglycan, which is the major component of bacterial cell walls. Bacterial cell wall synthesis is essential to growth, cell division (thus reproduction) and maintaining the cellular structure in bacteria. Inhibition of PBPs leads to defects in cell wall structure and irregularities in cell shape, for example filamentation, pseudomulticellular forms, lesions leading to spheroplast formation, and eventual cell death and lysis. PBPs have been shown to catalyze a number of reactions involved in the process of synthesizing cross linked peptidoglycan from lipid intermediates and mediating the removal of D alanine from the precursor of peptidoglycan. Purified enzymes have been shown to catalyze the following reactions: D alanine carboxypeptidase, peptidoglycan transpeptidase, and peptidoglycan endopeptidase. In all bacteria that have been studied, enzymes have been shown to catalyze more than one of the above reactions. In contrast, high molecular weight PBPs are independent from MreB and maintain cell wall integrity by detecting and repairing defects in the peptidoglycan.
Антибиотиктер
PBP-лар β-лактамалық антибиотиктерге байланысады, себебі олардың химиялық құрылымы пептидогликанды құрайтын модульдік бөліктерге ұқсас. PBP-лар пенициллинмен байланысқанда, β-лактамамид байланысы үзіліп, PBP-ның белсенді орнындағы каталитикалық серин қалдығымен ковалентті байланыс түзетін болады. Бұл қайтымсыз реакция және ферменттің белсенділігін жояды. PBP-лар антибиотиктер мен резистенттіліктегі рөліне байланысты көптеген зерттеулер жүргізілді. Бактериялық жасуша қабырғасының синтезі және PBP-лардың оның синтезіндегі рөлі, бактерияға тән метаболикалық жолдар мен ферменттердің ерекшелігіне байланысты, селективті уытты дәрілер үшін өте жақсы мақсат болып табылады. Антибиотиктерге қарсы тұру PBP-лардың артық өндірілуі және пенициллиндерге төмен аффинитеті бар PBP-лардың пайда болуы арқылы туындайды (лактамаза өндірісі сияқты басқа да механизмдердің қатысуымен). Бұл тәжірибелер белокқа әртүрлі аминқышқылдарды қосу арқылы PBP құрылымын өзгертеді, соның нәтижесінде дәрінің белокпен қалай өзара әрекеттесетінін жаңадан анықтауға мүмкіндік береді. PBP-лар туралы зерттеулер жаңа жартылай синтетикалық β-лактамалардың ашылуына әкелді, онда бастапқы пенициллин молекуласындағы бүйір тізбектерді өзгерту PBP-лардың пенициллинге аффинитетін арттырып, резистенттілік дамыған бактерияларда тиімділігін жоғарылатты. Метициллинге төзімді Staphylococcus aureus (MRSA) бактерияларында байқалатын антибиотиктерге төзімділіктің пайда болуына пенициллинді байланыстыратын 2А (PBP2A) белоктың болуы себепті. β-лактамалық сақина – барлық β-лактамалық антибиотиктерге ортақ құрылым.
PBPs bind to β lactam antibiotics because they are similar in chemical structure to the modular pieces that form the peptidoglycan. When they bind to penicillin, the β lactam amide bond is ruptured to form a covalent bond with the catalytic serine residue at the PBPs active site. This is an irreversible reaction and inactivates the enzyme. There has been a great deal of research into PBPs because of their role in antibiotics and resistance. Bacterial cell wall synthesis and the role of PBPs in its synthesis is a very good target for drugs of selective toxicity because the metabolic pathways and enzymes are unique to bacteria. Resistance to antibiotics has come about through overproduction of PBPs and formation of PBPs that have low affinity for penicillins (among other mechanisms such as lactamase production). These experiments change the structure of PBP by adding different amino acids into the protein, allowing for new discovery of how the drug interacts with the protein. Research on PBPs has led to the discovery of new semi synthetic β lactams, wherein altering the side chains on the original penicillin molecule has increased the affinity of PBPs for penicillin, and, thus, increased effectiveness in bacteria with developing resistance. Presence of the protein penicillin binding protein 2A (PBP2A) is responsible for the antibiotic resistance seen in methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA). The β lactam ring is a structure common to all β lactam antibiotics.