Кіріспе

Бета-лактамазалар (β-лактамазалар) – бактериялар өндіретін ферменттер класы, пенициллиндер, цефалоспориндер, цефамициндер, монобактамалар және карбапенемдер (ертапенем) сияқты бета-лактама антибиотиктеріне көптүрлі резистенттілікті қамтамасыз етеді, бірақ карбапенемдер бета-лактамазаға салыстырмалы түрде резистентті. Бета-лактамаза антибиотиктердің құрылымын бұзу арқылы антибиотиктерге қарсы тұру қабілетін дамытады. Бұл антибиотиктердің барлығының молекулалық құрылымында ортақ элемент бар: бета-лактама (β-лактама) деп аталатын төрт атомдық сақина. Лактамаза ферменті гидролиз процесі арқылы β-лактама сақинасын ашады, осылайша молекуланың антибактериялық қасиеттерін жояды. Грам-теріс бактериялар өндіретін бета-лактамазалар көбінесе секрецияланады, әсіресе антибиотиктер қоршаған ортада болған кезде.

Құрылымы

Streptomyces serine β-лактамазасының (SBL) құрылымы альфа-бета бүктелуімен сипатталады, ол фермент эволюциялаған деп есептелетін DD-транспептидазаның құрылымына ұқсас. β-лактамалық антибиотиктер бактериялық жасуша қабырғасының биосинтезін тежеу үшін DD-транспептидазаларға байланысады. Сериндік β-лактамазалар тізбектелгендік ұқсастығына сәйкес А, С және D типтеріне жіктеледі. Бета-лактамазаның тағы бір түрі – металл типті ("В типі"). Металл-бета-лактамазаларға (MBL) катализдік активтіліктері үшін белсенді орындарында металл иондары (1 немесе 2 Zn2+ ионы) қажет. Нью-Дели металл-бета-лактамазасының құрылымы RNase Z-ге ұқсас, одан ол дамыған деп саналады.

Әрекет ету механизмі

Бета-лактамазалардың екі түрі β-лактам сақинасын ашудың екі негізгі механизмі негізінде жұмыс істейді.

Пенициллиназа

Пенициллиназа – бұл β-лактамазаның нақты бір түрі, ол β-лактама сақинасын гидролиздеу арқылы пенициллиндерге қатысты таңдаулылық көрсетеді. Әртүрлі пенициллиназалардың молекулалық массасы шамамен 50 килодальтонға жуық болып келеді. Пенициллиназа – бұл алғаш рет анықталған β-лактамаза. Ол алғаш рет 1940 жылы Абрахам мен Чейн бактериясынан (грамтеріс) E. coli оқшаулады, тіпті пенициллин клиникалық қолданысқа енбеген кезде, бірақ пенициллиназа өндірісі бұрын оны өндірмеген немесе сирек өндірген бактерияларға жылдам тарады. Пенициллиназаға төзімді β-лактамалар, мысалы, метициллин жасалды, бірақ қазір тіпті оларға да кең таралған төзімділік байқалады.

Грам-негативті бактериялардағы резистенттілік

Грам-теріс бактериялар арасында кең спектрлі цефалоспориндерге қарсы тұрушылықтың пайда болуы үлкен алаңдаушылық тудырды. Бұл бастапқыда хромосомалық C классы β-лактамазаны гиперөндіруге қабілетті бактериялардың шектеулі түрлерінде (E. cloacae, C. freundii, S. marcescens және P. aeruginosa) пайда болды. Бірнеше жылдан кейін, табиғи түрде AmpC ферменттерін өндірмейтін бактерия түрлерінде (K. pneumoniae, Salmonella spp., P. mirabilis) TEM немесе SHV типті ESBL (кең спектрлі бета-лактамазалар) өндірісінің нәтижесінде қарсы тұрушылық пайда болды. Бұл қарсы тұрушылыққа оксимино (мысалы, цефтизоксим, цефотаксим, цефтриаксон және цефтазидим, сондай-ақ оксимино монобактама ацтреонам) жатады, бірақ 7-альфа метоксицефалоспориндер (цефамициндер; яғни, цефокситин және цефотетан) кірмейді; клавуланат, сульбактам немесе тазобактам сияқты ингибиторлармен тежеледі және карбапенемдер мен темоциллинді қамтымайды. Хромосомалық AmpC β-лактамазалары жаңа қауіпті білдіреді, себебі олар цефокситин немесе цефотетан сияқты 7-альфа метоксицефалоспориндерге (цефамициндерге) қарсы тұрушылықты қамтамасыз етеді, бірақ коммерциялық β-лактамаза ингибиторларының әсеріне ұшырамайды және сыртқы мембраналық поріндері жоғалған штаммдарда карбапенемдерге қарсы тұрушылықты тудыруы мүмкін.

Кеңейтілген спектрлі бета-лактамаза (ESBL)

Бұл отбасының мүшелері әдетте β лактамазаларды (мысалы, TEM 3, TEM 4 және SHV 2) өндіреді, бұл кеңейтілген спектрлі (кеңейтілген спектрлі) цефалоспориндерге резистенттілік береді. 1980-ші жылдардың ортасында осы ферменттердің жаңа тобы – кеңейтілген спектрлі β лактамазалар (ESBL) анықталды (алғаш рет 1979 жылы анықталды). ESBL өндіретін бактериялардың таралуы жедел жәрдем ауруханаларында біртіндеп артып келеді. Жалпы халық арасында таралу деңгейі елдер бойынша әртүрлі: Германия мен Францияда шамамен 6%, Сауд Арабиясында 13%, ал Египетте 63%. ESBL – бұл оксиминолық жанама тізбегі бар кеңейтілген спектрлі цефалоспориндерді гидролиздейтін бета-лактамазалар. Бұл цефалоспориндерге цефотаксим, цефтриаксон, цефтазидим, сондай-ақ оксиминомонобактама астреонам жатады. Осылайша, ESBL осы антибиотиктерге және оксимино бета-лактамаларға көптүрлі резистенттілік береді. Әдетте, олар TEM 1, TEM 2 немесе SHV 1 гендерінен, осы β лактамазалардың активті орнының айналасындағы аминқышқыл конфигурациясын өзгертетін мутациялар арқылы пайда болады. Осы ферменттермен β-лактамалық антибиотиктердің кеңірек спектрі гидролизденуге жатады. Жақында TEM немесе SHV тегіне жатпайтын ESBL-дердің саны артып келеді. ESBL көбінесе плазмидтерде кодталады. ESBL өндіруге жауапты плазмидтерде басқа да дәрілік препараттарға (мысалы, аминогликозидтерге) қарсы тұруды кодтайтын гендер жиі кездеседі. Сондықтан, ESBL өндіретін организмдерді емдеуде антибиотиктердің таңдау мүмкіндігі өте шектеулі. ESBL өндіретін организмдерге байланысты ауыр инфекцияларды емдеу үшін карбапенемдер басымдыққа ие, бірақ карбапенемге төзімді (негізінен ертапенемге төзімді) изоляттар туралы жақында хабарланды. ESBL өндіретін организмдер кейбір кеңейтілген спектрлі цефалоспориндерге сезімтал көрінуі мүмкін. Алайда, мұндай антибиотиктермен емдеудің сәтсіздік деңгейі жоғары.

ТЭМ бета-лактамазалар (А класы)

ТЕМ 1 – грамтеріс бактерияларда ең көп кездесетін бета-лактамаза. E. coli-дегі ампициллинге қарсы тұрудың 90%-ға дейін ТЕМ 1 өндірісіне байланысты. Сондай-ақ, H. influenzae және N. gonorrhoeae-де көбейіп келе жатқан ампициллин мен пенициллинге қарсы тұрушылықтың себебі де осы. ТЕМ типті бета-лактамазалар көбінесе E. coli және K. pneumoniae бактерияларында кездеседі, бірақ басқа да грамтеріс бактерияларда жиірек табылған. Бета-лактамазаның кең спектрлі (ESBL) фенотипіне жауапты аминқышқылдарының орны ауысып, ферменттің белсенді ортасының маңында жинақталып, оның құрылымын өзгертеді, бұл оксимино-бета-лактама субстраттарына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Белсенді ортаны бета-лактама субстраттарына ашу, ферменттің β-лактамаза тежегіштеріне, мысалы, клавулан қышқылына сезімталдығын арттырады. 104, 164, 238 және 240 позицияларындағы бір аминқышқылының орны ауысса ESBL фенотипі пайда болады, бірақ ең кең спектрлі ESBL-дарда әдетте бірнеше аминқышқылының орны ауысқан болады. Әртүрлі өзгерістердің комбинацияларына сүйене отырып, қазіргі уақытта 140 ТЕМ типті фермент сипатталған. ТЕМ 10, ТЕМ 12 және ТЕМ 26 АҚШ-та ең көп таралғандары. ТЕМ термині 1963 жылы оқшауланған афиналық пациенттің (Темониера) есімінен алынған.

SHV бета-лактамазалары (А класы)

SHV 1 аминоқышқылының 68 пайызы TEM 1-мен ортақ және жалпы құрылысы ұқсас. SHV 1 бета-лактамаза ең көп K. pneumoniae-де табылады және бұл түрдегі плазмидамен байланысты ампициллинге қарсы тұрудың 20%-ға дейін жауапты. Осы отбасы ESBL-дерінің белсенді орын айналасында, көбінесе 238 немесе 238 және 240 позицияларында аминоқышқылдық өзгерістері бар. 60-тан астам SHV түрлері белгілі. SHV 5 және SHV 12 ең көп кездесетіндердің қатарында.

CTX-M бета-лактамазалар (А класы)

Бұл ферменттер басқа оксимино-бета-лактама субстраттарына (мысалы, цефтазидим, цефтриаксон немесе цефепим) қарағанда цефотаксимге қарсы жоғары белсенділік көрсеткендіктен осылай аталған. Олар мутация нәтижесінде емес, керісінше, Клюйвера түрлерінің хромосомасында әдетте кездесетін бета-лактамаза гендерін плазмида арқылы қосып алудың мысалы болып табылады. Бұл Клюйвера түрлері – сирек патогенді, организммен бірге тіршілік ететін микроорганизмдер тобы. Бұл ферменттер TEM немесе SHV бета-лактамазаларымен тығыз байланысты емес, себебі олар осы екі жиі оқшауланған бета-лактамазамен шамамен 40% ғана гомологияны көрсетеді. Қазіргі таңда 172-ден астам CTX-M ферменті белгілі. Атауына қарамастан, олардың кейбіреулері цефотаксимге қарағанда цефтазидимге қарсы белсендірек. Олар Enterobacteriaceae отбасының түрлері арасында, негізінен E. coli және K. pneumoniae арасында кеңінен сипатталған. 1980 жылдары анықталған олар 2000 жылдардың басынан бері таралып, қазір әлемдегі басым ESBL түріне айналды. Олар әдетте тізбектелген гомологияға негізделген бес топқа бөлінеді: CTX-M 1, CTX-M 2, CTX-M 8, CTX-M 9 және CTX-M 25. CTX-M 15 (CTX-M 1 кластеріне жатады) – ең көп таралған CTX-M гені. Бета-лактамаза CTX-M 15 мысалы, ISEcp1-мен бірге Klebsiella pneumoniae ATCC BAA 2146 хромосомасына транспозицияланған. Бұл аббревиатура "Cefotaxime Munich" дегенді білдіреді.

OXA бета-лактамазалар (D класы)

OXA бета-лактамазалар бұрыннан бері плазмидтік медиацияланған бета-лактамазаның сирек кездесетін, бірақ оксациллин және стафилококкқа қарсы пенициллиндерді гидролиздейтін түрі ретінде танылған. Бұл бета-лактамазалар TEM және SHV ферменттерінен молекулалық D класына және 2d функционалдық тобына жататындығымен ерекшеленеді. OXA типті бета-лактамазалар ампициллин мен цефалотинге резистенттілік береді және оксациллин мен клоксациллинге қарсы жоғары гидролиттік активтілігімен, сондай-ақ клавулан қышқылымен нашар тежелуімен сипатталады. OXA ферменттеріндегі аминқышқылдарының алмасуы ESBL фенотипін де тудыруы мүмкін. Көптеген ESBL E. coli, K. pneumoniae және басқа Enterobacteriaceae түрлерінде табылса, OXA типті ESBL негізінен P. aeruginosa-да кездеседі. OXA типті ESBL негізінен Түркия мен Франциядан алынған Pseudomonas aeruginosa изоляттарында табылды. OXA бета-лактамазалар отбасы бастапқыда гидролиздің ерекше профилі бар бірнеше бета-лактамазалар үшін генотиптік емес, фенотиптік топ ретінде құрылған. Сондықтан, осы отбасының кейбір мүшелері арасында 20%-ға дейін тізбектік гомология болуы мүмкін. Дегенмен, осы отбасыға жаңадан қосылғандары OXA бета-лактамазалар отбасының бірі немесе бірнеше мүшелерімен белгілі бір дәрежеде гомологияны көрсетеді. Кейбіреулері негізінен цефтазидимге резистенттілік береді, бірақ OXA 17 цефотаксим мен цефепимге қарсы резистенттілігі цефтазидимге қарсы резистенттіліктен әлдеқайда жоғары.

Басқалар

Басқа плазмидтік ESBL-дер, мысалы PER, VEB, GES және IBC бета-лактамазалары сипатталған, бірақ олар сирек кездеседі және көбінесе P. aeruginosa және шектеулі географиялық аймақтарда табылған. PER 1 Түркия, Франция және Италиядағы изоляттарда; Оңтүстік-Шығыс Азиядан алынған штаммдарда VEB 1 және VEB 2; ал GES 1, GES 2 және IBC 2 Оңтүстік Африка, Франция және Грециядағы изоляттарда анықталған. PER 1 Корея мен Түркиядағы көп резистентті Acinetobacter түрлерінде де жиі кездеседі. Бұл ферменттердің кейбіреулері Enterobacteriaceae-де де табылады, ал басқа сирек кездесетін ESBL-дер (мысалы, BES 1, IBC 1, SFO 1 және TLA 1) тек Enterobacteriaceae-де ғана кездеседі.

Емдеу

ESBL-ді өндіретін организмдер бұрын ауруханалар мен мекемелерде кездесетін болса, қазір бұл организмдер халық арасында көбейіп барады. CTX M 15 оң E. coli Ұлыбританияда қауымдық несеп инфекцияларының себебі болып табылады және ауызға қабылданатын барлық β-лактам антибиотиктеріне, сондай-ақ хинолондар мен сульфанамидтерге төзімді келеді. Емдеу амалдары ретінде нитрофурантоин, фосфомицин, мециллинам және хлорамфеникол қолданылуы мүмкін. Ешқандай басқа жол қалмаған жағдайда, күніне бір рет ертапенем немесе джентамицин инъекциялары да қолданылуы мүмкін.

Ингибиторларға төзімді β-лактамазалар

Ингибиторларға төзімді β-лактамазалар ESBL емес, бірақ олар ESBL-мен бірге жиі талқыланады, өйткені олар классикалық TEM немесе SHV типті ферменттердің туындылары. Бұл ферменттерге бастапқыда ингибиторларға төзімді TEM β-лактамазаның IRT атауы берілді; алайда, кейіннен олардың барлығы сандық TEM атауларымен қайта аталды. Кем дегенде 19 түрлі ингибиторларға төзімді TEM β-лактамазалар бар. Ингибиторларға төзімді TEM β-лактамазалар негізінен E. coli клиникалық оқшаулауларында, сондай-ақ K. pneumoniae, Klebsiella oxytoca, P. mirabilis және Citrobacter freundii кейбір штаммдарында табылған. Ингибиторларға төзімді TEM варианттары клавуланат қышқылы мен сульбактамның ингибициясына төзімді болғандықтан, бета-лактама – лактамаза ингибиторларының – амоксициллин клавуланаты (ко-амоксиклав), тикарициллин клавуланаты (ко-тикариклав) және ампициллин/сульбактам комбинацияларына клиникалық төзімділік көрсетеді, бірақ олар әдетте тазобактамға және одан кейін пиперациллин/тазобактам комбинациясына сезімтал болады, дегенмен төзімділік жағдайлары да сипатталған. Бұл енді тек еуропалық эпидемиология емес, Американың солтүстік бөліктерінде жиі кездеседі және күрделі ЗСЖ инфекцияларында тексерілуі керек. AmpC типті β-лактамазалар жиі клиникалық жағдайда "SPACE" аббревиатурасы арқылы топтастырылады: Serratia, Pseudomonas немесе Proteus, Acinetobacter, Citrobacter және Enterobacter.

Карбапенмас

Карбапенемдер AmpC β-лактамазаларына және кең спектрлі β-лактамазаларға белгілі бір тұрақтылыққа ие. Карбапенемзалар – оксиминоцефалоспориндер мен цефамициндерге ғана емес, сонымен қатар карбапенемдерге де әсер ететін β-лактамазалардың әртүрлі тобы. Азтреонам металло-β-лактамазаларға тұрақты, бірақ көптеген IMP және VIM продуценттері басқа механизмдерге байланысты резистентті. Бұрын карбапенемзалардың тек А, В және D кластарынан болатыны есілген, бірақ С класындағы карбапенемза да сипатталған.

IMP типті карбапенемазалар (металло-β-лактамазалар) (B класы)

Плазмидтік медиацияланған IMP типті карбапенемазалар (IMP – имипенемге әсер ететін), қазіргі таңдағыда 19 түрі белгілі, 1990 жылдары Жапонияда ішек талқандағы Gram-теріс организмдерде, сондай-ақ Pseudomonas және Acinetobacter түрлерінде тарады. IMP ферменттері Алыс Шығыс елдерінде жайлап тарады, 1997 жылы Еуропадан хабарламалар түсті, ал Канада мен Бразилияда олар табылған.

VIM (Verona интегралонымен кодталған металло-β-лактамаза) (B сыныбы)

Карбапенемді ыдырататын ферменттердің екінші, дамитын туысы – VIM туысы 1999 жылы Италияда анықталды және қазір 10 мүшеден тұрады. Олар Еуропа, Оңтүстік Америка және Алыс Шығыста кеңінен таралған, сондай-ақ АҚШ-та да кездеседі. VIM 1 1996 жылы Италияда P. aeruginosa бактериясынан табылды. Одан бері VIM 2, қазіргі кезде басым нұсқасы, Еуропа мен Алыс Шығыста көп рет анықталды. VIM 3 және 4 тиісінше VIM 2 және 1-дің шағын варианттары болып табылады. VIM туысындағы аминқышқылдық тізбектердің әртүрлілігі 10%-ға дейін, IMP туысында 15%-ға дейін, ал VIM мен IMP арасында 70%-ға дейін жетеді. Дегенмен, екі туыстағы ферменттердің өзі ұқсас. Екеуі де интегралмен байланысты, кейде плазмидтердің ішінде кездеседі. Екеуі де монобактамалардан басқа барлық β-лактамдарды гидролиздейді және барлық β-лактам тежегіштерін еңсеріп өтеді. VIM ферменттері ең көп таралған MBL-дың қатарына жатады, >40 VIM варианттары туралы хабарламалар бар. Биохимиялық және биофизикалық зерттеулер VIM варианттарының кинетикалық параметрлерінде шағын өзгерістер болса да, олардың жылулық тұрақтылығы мен тежелу профилінде айқын айырмашылықтар бар екенін көрсетті.

β-лактамазалардың OXA (оксациллиназа) тобы (D класы)

β-лактамазалардың OXA тобы негізінен Acinetobacter түрлерінде кездеседі және екі кластерге бөлінеді. OXA карбапенездер карбапенемдерді in vitro жағдайында өте баяу гидролиздейді, ал кейбір Acinetobacter штамдарында (>64 мг/л) байқалған жоғары МТЖ (минималды тежеуші концентрация) деңгейлері қосымша механизмдердің нәтижесі болуы мүмкін. Клиникалық оқшаулауларда олар кейде өткізбеушілік немесе шығару сияқты қосымша резистенттілік механизмдерімен күшейтіледі. OXA карбапенездері пенициллиндер мен цефалоспориндерге қатысты гидролиздік белсенділігінің төмендеуіне бейім.

KPC (K. pneumoniae carbapenemase) (А класы)

Бірнеше А класындағы ферменттер, ең белгілісі плазмида арқылы берілетін KPC ферменттері, сонымен қатар тиімді карбапенемзалар болып табылады. KPC 2-ден KPC 11-ге дейін он түрлі нұсқасы белгілі, олар бір немесе екі аминқышқылының алмасуымен ерекшеленеді (KPC 1 2008 жылы қайта секвенцияланды және KPC 2-нің жарияланған тізбектерімен 100% гомолог екені анықталды). KPC 1 Солтүстік Каролинада, KPC 2 Балтиморда және KPC 3 Нью-Йоркте табылды. Олардың SME және NMC/IMI ферменттерімен ғана 45% гомологиясы бар және олардан айырмасы, өздігінен тарайтын плазмидалармен кодтала алады. A класты Klebsiella pneumoniae карбапенемзасы (KPC) әлемдегі ең көп таралған карбапенемза болып табылады және алғаш рет 1996 жылы АҚШ-тың Солтүстік Каролина штатында анықталды. 2010 жылғы жарияланымда KPC-өндіретін Enterobacteriaceae АҚШ-та кеңінен таралғаны көрсетілді.

CMY (C класы)

Бірінші С класты карбапенемаза 2006 жылы сипатталды және Enterobacter aerogenes вирулентті штаммынан бөліп алынды. Ол pYMG 1 плазмидінде тасымалданады, демек басқа бактериялық штаммдарға таралуы мүмкін.

SME (Serratia marcescens ферменттері), IMI (IMIпенемді гидролиздейтін β-лактамаза), NMC және CcrA

Жалпы алғанда, бұл клиникалық тұрғыдан маңызды емес. CcrA (CfiA). Оның гені B. fragilis изоляттарының шамамен 1-3%-ында кездеседі, бірақ фермент өндіретін мөлшері аз, себебі экспрессия үшін инсерциялық тізбектің дұрыс қозғалысы қажет. CcrA импипенем пайдалануға дейін-ақ белгілі болған, және оны өндірушілердің саны кейіннен көп өспеген.

NDM-1 (Нью-Дели металло-β-лактамаза) (B класы)

Бұл ген алғаш рет 2009 жылы Нью-Делиде сипатталған, қазір ол Үндістан мен Пакыстанның Escherichia coli және Klebsiella pneumoniae бактерияларында кеңінен таралған. 2010 жылдың ортасынан бастап NDM 1 генін тасымалдайтын бактериялар басқа елдерге (соның ішінде АҚШ пен Ұлыбританияға) тарады, бұл әлемді аралап саяхаттайтын көптеген туристердің әсерінен болуы мүмкін, олар қоршаған ортадан осы штаммды жұқтырған болуы керек, себебі NDM 1 генін қамтитын штаммдар Үндістанның қоршаған орта үлгілерінде табылған. NDM-нің әр түрлі қасиеттері бар бірнеше нұсқалары бар. Бұрын фермент арқылы пенициллин ыдыраса, аллергиялық реакцияны емдеуге болады деп болжанған. Ол жедел анафилактикалық шок кезінде тиімді болмаса да, пенициллинге аллергия болуы күдіктелген ұрықшаңдық және буын ауруларында жағымды нәтижелер көрсетті. Оны полиомиелит вакцинасын салғаннан кейін пенициллинге аллергия анықталған балаларға қолдану ұсынылды, себебі вакцинада пенициллин консервант ретінде қолданылған. Алайда, кейбір пациенттерде нейтрапенге аллергия дамыды. Олбэни ауруханасы оны 1960 жылы, қосылғаннан кейін екі жыл өткен соң, пайдаланудың жеткіліксіздігіне байланысты тізімнен алып тастады. Кейбір зерттеушілер оны 1972 жылға дейін пенициллинге төзімділік бойынша тәжірибелерде қолданды. 3M Pharmaceuticals компаниясы 1997 жылы оны Америка нарығынан өз еркімен шығарды.

Анықтау

Бета-лактамаза ферменттік белсенділігін нитроцефин арқылы анықтауға болады, ол бета-лактамазамен катализденген гидролиз кезінде сары түстен қызыл түске өтетін хромогенді цефалоспорин субстраты. Кең спектрлі бета-лактамаза (ESBL) скринингі дискілерді тарату әдісімен жүргізіледі. Цефподоксим, цефтазидим, астреонам, цефотаксим және/немесе цефтриаксон дискілері қолданылады.

Эволюция

Бета-лактамазалар – ежелгі бактериялық ферменттер. Металло β лактамазалар ("B класы") құрылымдық тұрғыдан RNase Z-ге ұқсас және одан пайда болған болуы мүмкін. Үш субкластың – B1, B2 және B3 арасында, B1 және B2 шамамен бір миллиард жыл бұрын, ал B3 шамамен екі миллиард жыл бұрын грамположительные және грамтеріс эубактериялардың бөлінуінен бұрын, тәуелсіз түрде пайда болған болуы мүмкін. PNGM 1 (Папуа Жаңа Гвинея металло β лактамазасы 1) металло β лактамаза (MBL) және tRNase Z активтіліктеріне ие, бұл PNGM 1 tRNase Z-ден дамыған деген жорамалға негізделген, ал PNGM 1-дің B3 MBL активтілігі – бұл қосымша активтілік, және B3 MBL-дер PNGM 1 активтілігі арқылы дамыған деп есептеледі. B1 және B3 субкластары тағы да бөлінген. Серин бета-лактамазалар (A, C және D кластары) клетка қабырғасының биосинтезіне қатысатын пенициллин байланыстыратын белоктар – DD транспептидазалардан пайда болған сияқты, сондықтан бета-лактама антибиотиктерінің негізгі нысаналарының бірі болып табылады. Бұл үш класс бір-бірімен анықталмайтын тізбектелген ұқсастықты көрсетеді, бірақ оларды құрылымдық гомология арқылы салыстыруға болады. A және D топтары – туыс таксондар, ал C тобы A және D-ден бұрын бөлініп шыққан. Бұл серинге негізделген ферменттер, B тобының беталактамазалары сияқты, ежелгі текті және шамамен екі миллиард жыл бұрын пайда болған деп жорамалданады. Атап айтқанда, OXA тобы (D класындағы) хромосомаларда дамып, кем дегенде екі рет плазмидтерге көшкен деп жорамалданады.

Этимология

"β" (бета) – азоттың сақинадағы екінші көміртегінің орналасуын көрсетеді. Лактам – лактонның (латын тіліндегі lactis – сүт, себебі сүт қышқылы саурыған сүттен бөлінді) және амидтің біріктірілген түрі. "Аза" жұрнағы ферментті білдіреді және ол диастазадан (грек тіліндегі diastasis – "бөлу") шыққан, ал диастаза 1833 жылы Пайен мен Персоз ашқан алғашқы фермент болды.