Кіріспе

Ақуыз класы

[[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.

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.

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.