Proteinsyntese er en kompleks proces i flere trin, der involverer mange enzymer samt konformationsjustering. De fleste antibiotika, der blokerer bakteriel proteinsyntese, griber imidlertid ind i processerne ved 30S-underenheden eller 50S-underenheden af det 70S-bakterielle ribosom. De aminoacyltRNA-syntetaser, der aktiverer hver enkelt aminosyre, som er nødvendig for peptidsyntesen, er ikke antibiotiske mål. I stedet er de primære trin i processen, der angribes, 1) dannelsen af 30S-initieringskomplekset (bestående af mRNA, 30S ribosomal underenhed og formyl-methionyl-transfer-RNA), 2) dannelsen af 70S-ribosomet ved hjælp af 30S-initieringskomplekset og 50S-ribosomet og 3) elongationsprocessen, hvor aminosyrerne samles til et polypeptid.
Tetracykliner, herunder doxycyclin, forhindrer bindingen af aminoacyl-tRNA ved at blokere A (aminoacyl)-stedet på 30S ribosomet. De er i stand til at hæmme proteinsyntesen i både 70S og 80S (eukaryote) ribosomer, men de binder fortrinsvis til bakterielle ribosomer på grund af strukturelle forskelle i RNA-underenhederne. Desuden er tetracykliner effektive mod bakterier ved at udnytte det bakterielle transportsystem og øge koncentrationen af antibiotika i cellen til at være betydeligt højere end den miljømæssige koncentration.
Aminoglykosidantibiotika har affinitet for 30S ribosomunderenheden. Streptomycin, et af de mest almindeligt anvendte aminoglykosider, forstyrrer dannelsen af 30S-initieringskomplekset. Kanamycin og tobramycin binder også til 30S ribosomet og blokerer dannelsen af det større 70S initieringskompleks.
Erythromycin, et makrolid, binder til 23S rRNA-komponenten af 50S ribosomet og forstyrrer samlingen af 50S underenheder. Erythromycin, roxithromycin og clarithromycin forhindrer alle elongation på transpeptidationstrinnet i syntesen ved at blokere 50S-polpeptideksporttunnelen. Elongationen afsluttes for tidligt, efter at et lille peptid er blevet dannet, men ikke kan bevæge sig forbi makrolidspærringen.
Peptidyltransferase er et nøgleenzym, der er involveret i translokation, det sidste trin i peptidelongationscyklusen. Lincomycin og clindamycin er specifikke inhibitorer af peptidyltransferase, mens makrolider ikke hæmmer enzymet direkte. Puromycin hæmmer ikke den enzymatiske proces, men konkurrerer i stedet ved at virke som en analog af den 3′-terminale ende af aminoacyl-tRNA, hvilket forstyrrer syntesen og forårsager for tidlig kædeafbrydelse.
Hygromycin B er et aminoglykosid, der specifikt binder sig til et enkelt sted i 30S-underenheden i et område, der indeholder tRNA’s A, P og E-steder. Det er blevet teoretiseret, at denne binding forvrænger det ribosomale A-site og kan være årsagen til hygromycins evne til at inducere fejllæsning af aminoacyl-tRNA’er samt forhindre translokation af peptidforlængelse.
tilbage til toppen