Synteza białek jest złożonym, wieloetapowym procesem angażującym wiele enzymów, jak również wyrównanie konformacyjne. Jednakże większość antybiotyków blokujących syntezę białek bakteryjnych ingeruje w procesy zachodzące na podjednostce 30S lub 50S rybosomu bakteryjnego 70S. Syntetazy aminoacyltRNA, które aktywują każdy aminokwas wymagany do syntezy peptydów nie są celem antybiotyków. Zamiast tego, podstawowe etapy procesu, które są atakowane to (1) tworzenie kompleksu inicjacyjnego 30S (składającego się z mRNA, podjednostki rybosomalnej 30S i RNA przenoszącego formylometionyl), (2) tworzenie rybosomu 70S przez kompleks inicjacyjny 30S i rybosom 50S, oraz (3) proces elongacji polegający na łączeniu aminokwasów w polipeptyd.
Tetracykliny, w tym doksycyklina, zapobiegają wiązaniu aminoacylo-tRNA poprzez blokowanie miejsca A (aminoacylu) rybosomu 30S. Są zdolne do hamowania syntezy białka zarówno w rybosomach 70S, jak i 80S (eukariotycznych), ale preferencyjnie wiążą się z rybosomami bakteryjnymi ze względu na różnice strukturalne podjednostek RNA. Dodatkowo tetracykliny są skuteczne wobec bakterii dzięki wykorzystaniu bakteryjnego systemu transportowego i zwiększeniu stężenia antybiotyku wewnątrz komórki do wartości znacznie przewyższającej stężenie w środowisku.
Antybiotyki aminoglikozydowe wykazują powinowactwo do podjednostki 30S rybosomu. Streptomycyna, jeden z najpowszechniej stosowanych aminoglikozydów, zaburza tworzenie kompleksu inicjacyjnego 30S. Kanamycyna i tobramycyna również wiążą się z rybosomem 30S i blokują powstawanie większego kompleksu inicjacyjnego 70S.
Erytromycyna, makrolid, wiąże się z komponentem 23S rRNA rybosomu 50S i zakłóca składanie podjednostek 50S. Erytromycyna, roksytromycyna i klarytromycyna zapobiegają elongacji na etapie transpeptydacji syntezy poprzez blokowanie tunelu eksportowego polipeptydu 50S. Elongacja zostaje przedwcześnie zakończona po uformowaniu małego peptydu, który nie może ominąć blokady makrolidowej.
Transferaza peptydylowa jest kluczowym enzymem biorącym udział w translokacji, ostatnim etapie cyklu elongacji peptydów. Linomycyna i klindamycyna są specyficznymi inhibitorami transferazy peptydylowej, podczas gdy makrolidy nie hamują bezpośrednio tego enzymu. Puromycyna nie hamuje procesu enzymatycznego, ale zamiast tego konkuruje działając jako analog 3′-terminalnego końca aminoacylo-tRNA, zakłócając syntezę i powodując przedwczesne zakończenie łańcucha.
Hygromycyna B jest aminoglikozydem, który specyficznie wiąże się z pojedynczym miejscem w podjednostce 30S w regionie, który zawiera miejsca A, P i E tRNA. Przypuszcza się, że wiązanie to zniekształca rybosomalne miejsce A i może być przyczyną zdolności higromycyny do wywoływania błędnego odczytywania aminoacylo-tRNA, jak również zapobiegania translokacji peptydów wydłużających.
back to top
.