A fehérjeszintézis egy összetett, többlépcsős folyamat, amelyben számos enzim és a konformációs igazodás is részt vesz. A bakteriális fehérjeszintézist gátló antibiotikumok többsége azonban a 70S bakteriális riboszóma 30S alegységénél vagy 50S alegységénél zajló folyamatokba avatkozik be. A peptidszintézishez szükséges minden egyes aminosavat aktiváló aminoaciltRNS-szintetázok nem célpontjai az antibiotikumoknak. Ehelyett a folyamat elsődleges lépései, amelyeket támadnak, a következők: (1) a 30S iniciációs komplex (amely az mRNS-ből, a 30S riboszóma alegységből és a formil-metionil-transzfer RNS-ből áll) kialakulása, (2) a 70S riboszóma kialakulása a 30S iniciációs komplexből és az 50S riboszómából, és (3) az aminosavak polipeptiddé történő összeállításának elongációs folyamata.
A tetraciklinek, köztük a doxiciklin, a 30S riboszóma A (aminoacil) helyének blokkolásával megakadályozzák az aminoacil-tRNS megkötését. Mind a 70S, mind a 80S (eukarióta) riboszómák fehérjeszintézisét képesek gátolni, de az RNS-alegységek szerkezeti különbségei miatt előnyösen kötődnek a bakteriális riboszómákhoz. Ezenkívül a tetraciklinek a baktériumok ellen úgy hatékonyak, hogy kihasználják a bakteriális transzportrendszert, és a sejtben az antibiotikum koncentrációját a környezeti koncentrációnál lényegesen magasabbra emelik.
Aminoglikozid antibiotikumok affinitással rendelkeznek a 30S riboszóma alegységhez. A sztreptomicin, az egyik leggyakrabban használt aminoglikozid, zavarja a 30S iniciációs komplex létrehozását. A kanamicin és a tobramicin szintén a 30S riboszómához kötődik, és gátolja a nagyobb 70S iniciációs komplex kialakulását.
A makrolid eritromicin az 50S riboszóma 23S rRNS komponenséhez kötődik, és zavarja az 50S alegységek összeállását. Az eritromicin, a roxitromicin és a klaritromicin mind megakadályozzák az elongációt a szintézis transzpeptidációs lépésénél azáltal, hogy blokkolják az 50S polipeptid exportalagutat. Az elongáció idő előtt befejeződik, miután egy kis peptid már kialakult, de nem tud átjutni a makrolid útakadályon.
A peptidil-transzferáz kulcsfontosságú enzim, amely részt vesz a transzlokációban, a peptidek elongációs ciklusának utolsó lépésében. A lincomicin és a klindamicin a peptidiltranszferáz specifikus inhibitorai, míg a makrolidok nem gátolják közvetlenül az enzimet. A puromicin nem gátolja az enzimatikus folyamatot, ehelyett azzal versenyez, hogy az aminoacil-tRNS 3′-terminális végének analógjaként viselkedik, megzavarja a szintézist és idő előtti láncvégződéshez vezet.
A higromicin B egy aminoglikozid, amely specifikusan kötődik a 30S alegység egyetlen helyéhez, a tRNS A, P és E helyeit tartalmazó régióban. Az elmélet szerint ez a kötődés torzítja a riboszóma A helyét, és ez lehet az oka annak, hogy a hígromicin képes az aminoacil-tRNS-ek félreolvasását előidézni, valamint megakadályozni a peptidelongáció transzlokációját.
vissza a tetejére