大環(huán)內(nèi)酯類抗生素

1、第七章第七章 MLSMLS類抗生素及細(xì)菌耐藥性類抗生素及細(xì)菌耐藥性第一節(jié)第一節(jié) MLSMLS類抗生素的結(jié)構(gòu)特性類抗生素的結(jié)構(gòu)特性 MLSMLS類抗生素的結(jié)構(gòu)特性類抗生素的結(jié)構(gòu)特性 MLS(macrolides-lincosamids-MLS(macrolides-lincosamids-streptogramins)streptogramins)是一類包括：是一類包括： 十四、十五和十六元大環(huán)內(nèi)酯類抗生素；十四、十五和十六元大環(huán)內(nèi)酯類抗生素； 林可霉素類抗生素；林可霉素類抗生素； 鏈陽(yáng)性菌素類抗生素。鏈陽(yáng)性菌素類抗生素。 MLSMLS類抗生素的結(jié)構(gòu)特性類抗生素的結(jié)構(gòu)特性 1、化學(xué)結(jié)構(gòu)差異大，但

2、其抗菌機(jī)制和細(xì)菌化學(xué)結(jié)構(gòu)差異大，但其抗菌機(jī)制和細(xì)菌耐藥性機(jī)制非常相似；耐藥性機(jī)制非常相似； 2、抗菌譜較窄，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性球菌（特別抗菌譜較窄，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性球菌（特別是葡萄球菌、鏈球菌和腸球菌）和桿菌以是葡萄球菌、鏈球菌和腸球菌）和桿菌以及革蘭陰性球菌有效；及革蘭陰性球菌有效； 3、這些藥物尤其是氯林可霉素對(duì)厭氧菌也這些藥物尤其是氯林可霉素對(duì)厭氧菌也有效；有效； 4、革蘭氏陰性桿菌通常對(duì)這類藥物不敏感，革蘭氏陰性桿菌通常對(duì)這類藥物不敏感，但某些腸桿菌和嗜血桿菌在體外對(duì)阿齊霉但某些腸桿菌和嗜血桿菌在體外對(duì)阿齊霉素敏感。素敏感。OH3COHCH3OCH3OOOHCH3OH3COHH3CCH3OOHC

3、H3OCH3OHOErythromycin ANH3CCH3CH3CH32OOHCH3OOHH3COOH3COHOCH3OOOHCH3OOCH3CH3NH3CCH3Leucomycin A1HCOCH3OOHCH3OOH3COOH3COHOCH3OOOHCH3OCH3ONCH3HCOOCH3Midecamycin A1H3CCH3OCH3ORH3COH3COCHOONCH3Spiramycin IR = HSpiramycin IICH3CH3R = COCH3Spiramycin IIIOOCH3NCH3H3COR = COCH2CH3HOOOHOHCH3CH3OOH3COHOOH3CH3C

4、H3COCH3CH3OOCH3OCH3OHONH3CCH3CH3OHO竹桃霉素竹桃霉素OOH3COOHH3CCH3CH3HCOONH3CCH3HOCH3OOHCH3OHCH3OOOOOCH3OCH3HOH3C泰樂(lè)菌素泰樂(lè)菌素 H3COOH3COHOOCH3CH3ORCH3OHNH3CCH3OHOOR =OOCH3OCH3CH3CH3OHCO交沙霉素交沙霉素 NOCH3H3CNHCHHOCH3OOHCHSCH3OHHO林可霉素類抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)林可霉素類抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu) 鏈陽(yáng)鏈陽(yáng)性菌性菌素素A鏈陽(yáng)性菌素鏈陽(yáng)性菌素B B第七章第七章 MLSMLS類抗生素及細(xì)菌耐藥性類抗生素及細(xì)菌耐藥性第一節(jié)第一節(jié)

5、 MLSMLS類抗生素的結(jié)構(gòu)特性類抗生素的結(jié)構(gòu)特性MLSMLS類抗生素的作用機(jī)制類抗生素的作用機(jī)制 一般認(rèn)為：MLSMLS類抗生素為第類抗生素為第類型的蛋白類型的蛋白質(zhì)合成抑制劑，即阻斷質(zhì)合成抑制劑，即阻斷50S50S中肽酰轉(zhuǎn)移酶中中肽酰轉(zhuǎn)移酶中心的功能，心的功能，使使P P位上的肽酰位上的肽酰tRNAtRNA不能與不能與A A位位上的氨基酰上的氨基酰tRNAtRNA結(jié)合形成肽鍵。結(jié)合形成肽鍵。 http:/ MLSMLSB B類抗生素對(duì)類抗生素對(duì)50S50S核糖體亞基結(jié)合位點(diǎn)的拓模式核糖體亞基結(jié)合位點(diǎn)的拓模式 MLSMLS類抗生素對(duì)類抗生素對(duì)50S50S核糖體上肽酰基轉(zhuǎn)移酶核糖體上肽?；D(zhuǎn)移

6、酶結(jié)構(gòu)域的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)構(gòu)域的結(jié)合位點(diǎn) MLSMLS類抗生素類抗生素肽?；D(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域肽酰基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域III鏈陽(yáng)性菌素鏈陽(yáng)性菌素B B類類1414元大環(huán)內(nèi)酯類元大環(huán)內(nèi)酯類1616元大環(huán)內(nèi)酯類元大環(huán)內(nèi)酯類鏈陽(yáng)性菌素鏈陽(yáng)性菌素A A類類林可類林可類 VS ERY LEU/SPM VM LIN MLSMLSB B類抗生素對(duì)類抗生素對(duì)50S50S核糖體亞基結(jié)合位點(diǎn)的拓模式核糖體亞基結(jié)合位點(diǎn)的拓模式 一、紅霉素的抗菌作用機(jī)制一、紅霉素的抗菌作用機(jī)制 核糖體是細(xì)胞中蛋白合成場(chǎng)所，無(wú)論原核或真核糖體是細(xì)胞中蛋白合成場(chǎng)所，無(wú)論原核或真核細(xì)胞內(nèi)核糖體的含量都與細(xì)胞蛋白合成活性核細(xì)胞內(nèi)核糖體的含量都與細(xì)胞蛋白合成活

7、性直接相關(guān)。一旦核糖體功能受到破壞，細(xì)胞會(huì)直接相關(guān)。一旦核糖體功能受到破壞，細(xì)胞會(huì)由于不能合成蛋白而死亡。由于不能合成蛋白而死亡。 紅霉素在細(xì)胞中的作用對(duì)象就是核糖體，其作紅霉素在細(xì)胞中的作用對(duì)象就是核糖體，其作用方式有兩種：用方式有兩種： 一是抑制一是抑制50S50S核糖體大亞基的形成核糖體大亞基的形成; ; 另一個(gè)是抑制核糖體的翻譯作用。另一個(gè)是抑制核糖體的翻譯作用。 1 1、紅霉素抑制、紅霉素抑制50S50S核糖體大亞基的形成核糖體大亞基的形成 50S50S大亞基是由大亞基是由23S rRNA23S rRNA、5S rRNA5S rRNA和和2020多種蛋白組多種蛋白組裝而成的，組裝過(guò)程

8、中先后有裝而成的，組裝過(guò)程中先后有32S32S、42S42S中間產(chǎn)物產(chǎn)中間產(chǎn)物產(chǎn)生。生。 當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境中存在紅霉素時(shí)，正在組裝中的尚當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境中存在紅霉素時(shí)，正在組裝中的尚未有功能的未有功能的50S50S亞單位就可能會(huì)和紅霉素結(jié)合上亞單位就可能會(huì)和紅霉素結(jié)合上（結(jié)合位點(diǎn)與紅霉素在成熟（結(jié)合位點(diǎn)與紅霉素在成熟50S50S大亞基上的結(jié)合位大亞基上的結(jié)合位點(diǎn)相似但不完全相同），于是點(diǎn)相似但不完全相同），于是 50S50S大亞基的組裝就大亞基的組裝就被停止，而這個(gè)無(wú)功能的被停止，而這個(gè)無(wú)功能的50S50S大亞基中間產(chǎn)物因不大亞基中間產(chǎn)物因不能進(jìn)一步形成有功能的核糖體，最終會(huì)被核糖核酸能進(jìn)一步形成

9、有功能的核糖體，最終會(huì)被核糖核酸酶（如酶（如RNaseERNaseE）降解掉。）降解掉。 從細(xì)胞水平上看，細(xì)胞核糖體數(shù)量下降，蛋白合成從細(xì)胞水平上看，細(xì)胞核糖體數(shù)量下降，蛋白合成能力降低，細(xì)菌的生長(zhǎng)被抑制住了。能力降低，細(xì)菌的生長(zhǎng)被抑制住了。 1 1、紅霉素抑制、紅霉素抑制50S50S核糖體大亞基的形成核糖體大亞基的形成 一般來(lái)說(shuō)，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素對(duì)于一般來(lái)說(shuō)，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素對(duì)于50S50S大亞基形成大亞基形成的的抑制作用是特異性的抑制作用是特異性的，即，即30S30S亞基的形成不受抗亞基的形成不受抗生素的影響，而且已組裝好了的生素的影響，而且已組裝好了的50S50S大亞基也不會(huì)大亞基也不會(huì)

10、被降解。被降解。 但是新近文獻(xiàn)報(bào)道在流感嗜血細(xì)胞中酮內(nèi)酯類抗但是新近文獻(xiàn)報(bào)道在流感嗜血細(xì)胞中酮內(nèi)酯類抗生素泰利霉素（生素泰利霉素（telithromycintelithromycin）及）及ABT-773ABT-773能在能在相同程度上抑制相同程度上抑制50S50S和和30S30S亞基的組裝。亞基的組裝。 2 2、紅霉素抑制核糖體的翻譯、紅霉素抑制核糖體的翻譯 核糖體是蛋白合成場(chǎng)所，它能把翻譯中的各種核糖體是蛋白合成場(chǎng)所，它能把翻譯中的各種組分聚集起來(lái)完成遺傳信息組分聚集起來(lái)完成遺傳信息mRNAmRNA到多肽鏈的轉(zhuǎn)變。到多肽鏈的轉(zhuǎn)變。核糖體上與多肽合成有關(guān)的活性位點(diǎn)有核糖體上與多肽合成有關(guān)的活

11、性位點(diǎn)有5 5個(gè)：個(gè)： 1 1）mRNAmRNA結(jié)合部位；結(jié)合部位； 2 2）接受接受AA-tRNAAA-tRNA的部位；的部位； 3 3）結(jié)合或接受肽基結(jié)合或接受肽基tRNAtRNA的部位；的部位； 4 4）肽基轉(zhuǎn)移部位（肽基轉(zhuǎn)移部位（P P位）；位）； 5 5）形成肽鏈的部位（肽酰轉(zhuǎn)移酶中心）。形成肽鏈的部位（肽酰轉(zhuǎn)移酶中心）。 紅霉素抑制核糖體的翻譯作用就是通過(guò)影響肽鏈紅霉素抑制核糖體的翻譯作用就是通過(guò)影響肽鏈轉(zhuǎn)移酶來(lái)完成的。轉(zhuǎn)移酶來(lái)完成的。 2 2、紅霉素抑制核糖體的翻譯、紅霉素抑制核糖體的翻譯 肽酰轉(zhuǎn)移酶中心定位在肽酰轉(zhuǎn)移酶中心定位在23S rRNA23S rRNA結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域V V

12、的中心的中心環(huán)部位，這個(gè)中心環(huán)還向外發(fā)散著一些發(fā)夾環(huán)，環(huán)部位，這個(gè)中心環(huán)還向外發(fā)散著一些發(fā)夾環(huán)，發(fā)夾環(huán)中間的空擋由多個(gè)蛋白填充起來(lái)，并由這發(fā)夾環(huán)中間的空擋由多個(gè)蛋白填充起來(lái)，并由這些蛋白中和些蛋白中和rRNArRNA磷酸骨架所帶的電荷在肽鏈轉(zhuǎn)移磷酸骨架所帶的電荷在肽鏈轉(zhuǎn)移酶中心的下方有一個(gè)新生肽釋放隧道（見(jiàn)圖）；酶中心的下方有一個(gè)新生肽釋放隧道（見(jiàn)圖）； 新生肽釋放隧道主要是由新生肽釋放隧道主要是由RNARNA組成，但它也含有組成，但它也含有L4L4和和L22L22等蛋白，并且這個(gè)隧道最狹小的部分就是等蛋白，并且這個(gè)隧道最狹小的部分就是由由L22L22和和L4L4組成的（見(jiàn)圖），這兩個(gè)蛋白從隧

13、道的組成的（見(jiàn)圖），這兩個(gè)蛋白從隧道的背面互相靠近形成了一個(gè)門防（這種限制的功能背面互相靠近形成了一個(gè)門防（這種限制的功能至今未知，推測(cè)可能通過(guò)由至今未知，推測(cè)可能通過(guò)由L22L22和和L4L4形成的這個(gè)限形成的這個(gè)限制來(lái)感應(yīng)釋放隧道中蛋白鏈的信息）。制來(lái)感應(yīng)釋放隧道中蛋白鏈的信息）。 新生肽釋放隧道的部分示意圖新生肽釋放隧道的部分示意圖 1 1）紅霉素在核糖體上的結(jié)合位點(diǎn)）紅霉素在核糖體上的結(jié)合位點(diǎn) L22L22和和L4L4形成的門防就是紅霉素結(jié)合的靶位形成的門防就是紅霉素結(jié)合的靶位點(diǎn)之一。點(diǎn)之一。 通過(guò)兩種放射性標(biāo)記了的紅霉素衍生物通過(guò)兩種放射性標(biāo)記了的紅霉素衍生物與核糖體結(jié)合實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與核

14、糖體結(jié)合實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)L22L22及及L4L4上有放射性，上有放射性，并且還發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)并且還發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)L15L15能脫離能脫離50S 50S 大亞基在大亞基在溶液中與紅霉素作用，但結(jié)合作用較為微溶液中與紅霉素作用，但結(jié)合作用較為微弱。弱。 2 2）紅霉素抑制核糖體翻譯作用的機(jī)制）紅霉素抑制核糖體翻譯作用的機(jī)制 紅霉素抑制核糖體的翻譯作用實(shí)際上通過(guò)兩個(gè)效紅霉素抑制核糖體的翻譯作用實(shí)際上通過(guò)兩個(gè)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的：應(yīng)實(shí)現(xiàn)的： 一是一是紅霉素可抑制蛋白合成延伸；紅霉素可抑制蛋白合成延伸； 二是二是紅霉素能促進(jìn)肽酰紅霉素能促進(jìn)肽酰tRNAtRNA的脫落，也就是當(dāng)?shù)拿撀?，也就是?dāng)AA-tRNAAA-tRNA結(jié)合到核糖

15、體結(jié)合到核糖體A A位并與位并與P P位上的肽鏈形成肽位上的肽鏈形成肽鍵時(shí)，紅霉素能阻斷肽酰鍵時(shí)，紅霉素能阻斷肽酰tRNAtRNA（ptRNAptRNA）從核糖體）從核糖體A A位到位到P P位的轉(zhuǎn)位，并刺激位的轉(zhuǎn)位，并刺激ptRNA ptRNA 從核糖體上脫落，從核糖體上脫落，脫落下來(lái)的脫落下來(lái)的ptRNAptRNA會(huì)被會(huì)被ptRNAptRNA水解酶降解釋放出未水解酶降解釋放出未成熟的肽鏈。成熟的肽鏈。 二、鏈陽(yáng)性菌素的協(xié)同作用機(jī)制二、鏈陽(yáng)性菌素的協(xié)同作用機(jī)制鏈陽(yáng)菌素鏈陽(yáng)菌素A A和和B B組分在體內(nèi)的協(xié)同作用組分在體內(nèi)的協(xié)同作用 鏈陽(yáng)菌素鏈陽(yáng)菌素A A和和B B組分在體內(nèi)的協(xié)同作用組分在體

16、內(nèi)的協(xié)同作用鏈陽(yáng)菌素鏈陽(yáng)菌素A A和和B B組分在體內(nèi)的協(xié)同作用組分在體內(nèi)的協(xié)同作用鏈陽(yáng)性菌素獨(dú)特的作用機(jī)制表現(xiàn)為鏈陽(yáng)性菌素獨(dú)特的作用機(jī)制表現(xiàn)為: :1)1)與核糖體非共價(jià)結(jié)合的強(qiáng)度異常大與核糖體非共價(jià)結(jié)合的強(qiáng)度異常大; ;2)2)當(dāng)其當(dāng)其A A組分與組分與50S 50S 亞基結(jié)合后能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生亞基結(jié)合后能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生永久性即使永久性即使A A組分去除的構(gòu)像變化，這種變組分去除的構(gòu)像變化，這種變化一直保持到核糖體解離至亞基準(zhǔn)備進(jìn)入化一直保持到核糖體解離至亞基準(zhǔn)備進(jìn)入第二次循環(huán)。第二次循環(huán)。 鏈陽(yáng)性菌素對(duì)鏈陽(yáng)性菌素對(duì)50S50S核糖體表現(xiàn)有特殊的作用機(jī)制：核糖體表現(xiàn)有特殊的作用機(jī)制： 鏈鏈陽(yáng)性菌素

17、鏈鏈陽(yáng)性菌素A A起著阻斷底物附著于肽酰轉(zhuǎn)移酶中起著阻斷底物附著于肽酰轉(zhuǎn)移酶中心的供位和受位，即起著阻斷肽鏈延長(zhǎng)的開(kāi)始；心的供位和受位，即起著阻斷肽鏈延長(zhǎng)的開(kāi)始；而鏈陽(yáng)性菌素而鏈陽(yáng)性菌素B B和其它一些大環(huán)內(nèi)酯類抗生素一樣和其它一些大環(huán)內(nèi)酯類抗生素一樣阻斷蛋白鏈的延長(zhǎng)；阻斷蛋白鏈的延長(zhǎng)； 另外，鏈陽(yáng)性菌素另外，鏈陽(yáng)性菌素A A僅能結(jié)合在僅能結(jié)合在50S50S中不含氨基中不含氨基酰酰tRNAtRNA的的A A位和位和P P位，這種結(jié)合后能夠誘導(dǎo)核糖位，這種結(jié)合后能夠誘導(dǎo)核糖體體產(chǎn)生永久性的構(gòu)像變化并產(chǎn)生一個(gè)多余的產(chǎn)生永久性的構(gòu)像變化并產(chǎn)生一個(gè)多余的60S60S亞亞基基（這可能是由（這可能是由70

18、S70S亞基分離而來(lái)），從而增加對(duì)亞基分離而來(lái)），從而增加對(duì)B B組分的特殊親和力，使達(dá)到殺菌作用，而鏈陽(yáng)性組分的特殊親和力，使達(dá)到殺菌作用，而鏈陽(yáng)性菌素菌素B B和其它大環(huán)內(nèi)酯類抗生素能夠在任何步驟與和其它大環(huán)內(nèi)酯類抗生素能夠在任何步驟與核糖體結(jié)合。核糖體結(jié)合。 因此，鏈陽(yáng)性菌素因此，鏈陽(yáng)性菌素A A 和和B B的混合物就是通過(guò)這種雙的混合物就是通過(guò)這種雙重代謝阻斷來(lái)達(dá)到抗菌作用的。重代謝阻斷來(lái)達(dá)到抗菌作用的。 鏈陽(yáng)性菌素對(duì)鏈陽(yáng)性菌素對(duì)50S50S核糖體表現(xiàn)有特殊的作用機(jī)制：核糖體表現(xiàn)有特殊的作用機(jī)制： 喹奴普丁喹奴普丁- -達(dá)福普丁對(duì)金黃色葡萄球菌表現(xiàn)有特達(dá)福普丁對(duì)金黃色葡萄球菌表現(xiàn)有特殊

19、的抗生素后效應(yīng)，殊的抗生素后效應(yīng)，它不僅在細(xì)菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，它不僅在細(xì)菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，同時(shí)在遲滯期也有抗生素后效應(yīng)同時(shí)在遲滯期也有抗生素后效應(yīng)（6.9小小時(shí)），而其它諸如萬(wàn)古霉素、慶大霉素、羅紅霉時(shí)），而其它諸如萬(wàn)古霉素、慶大霉素、羅紅霉素和一些素和一些-內(nèi)酰胺類抗生素在細(xì)菌生長(zhǎng)的遲滯期內(nèi)酰胺類抗生素在細(xì)菌生長(zhǎng)的遲滯期基本上都沒(méi)有后效應(yīng)?；旧隙紱](méi)有后效應(yīng)。 這是由于這種藥物能夠與核糖這是由于這種藥物能夠與核糖體形成穩(wěn)定的體形成穩(wěn)定的喹奴普丁喹奴普丁- -核糖體核糖體- -達(dá)福普丁復(fù)合物，達(dá)福普丁復(fù)合物，使體內(nèi)的濃使體內(nèi)的濃度大大地提高（體內(nèi)濃度高于體外度大大地提高（體內(nèi)濃度

20、高于體外5858倍）所致。倍）所致。喹奴普丁喹奴普丁- -達(dá)福普丁具有與鏈陽(yáng)性菌素達(dá)福普丁具有與鏈陽(yáng)性菌素A A和和B B化合物化合物相同的協(xié)同作用的抗菌機(jī)制。相同的協(xié)同作用的抗菌機(jī)制。 鏈陽(yáng)性菌素可能的分子作用模式鏈陽(yáng)性菌素可能的分子作用模式第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)菌對(duì)細(xì)菌對(duì)MLSMLS類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制細(xì)菌對(duì)細(xì)菌對(duì)MLSMLS類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制 盡管盡管MLSMLS類抗生素的抗菌作用機(jī)制與其結(jié)構(gòu)類抗生素的抗菌作用機(jī)制與其結(jié)構(gòu)特征基本無(wú)關(guān)，但細(xì)菌對(duì)這類抗生素產(chǎn)生特征基本無(wú)關(guān)，但細(xì)菌對(duì)這類抗生素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制是不同的，它

21、包括：耐藥性的作用機(jī)制是不同的，它包括： 內(nèi)在性耐藥（內(nèi)在性耐藥（intrinsic resistanceintrinsic resistance）；）； 獲得性耐藥（獲得性耐藥（acquired resistanceacquired resistance）。）。 內(nèi)在性耐藥內(nèi)在性耐藥 所謂的內(nèi)在性耐藥即為細(xì)菌的天然耐藥性，如許所謂的內(nèi)在性耐藥即為細(xì)菌的天然耐藥性，如許多革蘭氏陰性桿菌尤其是一些腸桿菌、假單孢菌多革蘭氏陰性桿菌尤其是一些腸桿菌、假單孢菌和不動(dòng)桿菌對(duì)和不動(dòng)桿菌對(duì)MLSMLS類抗生素的耐藥似乎是由于細(xì)胞類抗生素的耐藥似乎是由于細(xì)胞外膜的滲透性所致。外膜的滲透性所致。 這些細(xì)菌的細(xì)胞

22、外膜限制脂溶性抗菌藥物和分這些細(xì)菌的細(xì)胞外膜限制脂溶性抗菌藥物和分子量大于子量大于500500的的MLSMLS類抗生素進(jìn)入胞內(nèi)。細(xì)菌的這類抗生素進(jìn)入胞內(nèi)。細(xì)菌的這種內(nèi)在性耐藥影響了所有的種內(nèi)在性耐藥影響了所有的MLSMLS類抗生素的抗菌活類抗生素的抗菌活性。性。 細(xì)菌對(duì)細(xì)菌對(duì)MLSMLS類抗生素獲得性耐藥的三種機(jī)理類抗生素獲得性耐藥的三種機(jī)理 藥物作用靶位分子發(fā)生了變異；藥物作用靶位分子發(fā)生了變異； 抗生素活性分子被鈍化；抗生素活性分子被鈍化； 細(xì)菌產(chǎn)生藥物主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)菌產(chǎn)生藥物主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。 其實(shí)，這是細(xì)菌對(duì)所有抗菌藥物產(chǎn)生耐其實(shí)，這是細(xì)菌對(duì)所有抗菌藥物產(chǎn)生耐藥性的主要作用機(jī)制。藥性的主要作用機(jī)

23、制。 葡萄球菌對(duì)葡萄球菌對(duì)MLSMLS類抗生素產(chǎn)生耐藥性類抗生素產(chǎn)生耐藥性的三種作用機(jī)制的三種作用機(jī)制 一、細(xì)菌對(duì)紅霉素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制一、細(xì)菌對(duì)紅霉素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制 影響紅霉素在胞內(nèi)的積累（大環(huán)內(nèi)酯的外影響紅霉素在胞內(nèi)的積累（大環(huán)內(nèi)酯的外排機(jī)制）；排機(jī)制）； 破壞紅霉素的結(jié)構(gòu)使其失去抗菌作用；破壞紅霉素的結(jié)構(gòu)使其失去抗菌作用； 改造或修飾紅霉素在核糖體上的結(jié)合作用改造或修飾紅霉素在核糖體上的結(jié)合作用位點(diǎn)。位點(diǎn)。（一）外排機(jī)制介導(dǎo)的細(xì)菌對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類（一）外排機(jī)制介導(dǎo)的細(xì)菌對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素產(chǎn)生的耐藥性抗生素產(chǎn)生的耐藥性 革蘭陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌都可以通過(guò)過(guò)量表達(dá)革蘭陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性

24、菌都可以通過(guò)過(guò)量表達(dá)外排泵這種膜蛋白來(lái)產(chǎn)生紅霉素抗性作用；外排泵這種膜蛋白來(lái)產(chǎn)生紅霉素抗性作用； 外排泵是一種運(yùn)輸?shù)鞍?，用于將有毒物質(zhì)（包外排泵是一種運(yùn)輸?shù)鞍祝糜趯⒂卸疚镔|(zhì)（包括臨床上所用的抗生素）排出細(xì)胞外；括臨床上所用的抗生素）排出細(xì)胞外； 當(dāng)細(xì)胞膜上的外排泵蛋白將紅霉素泵出細(xì)胞外當(dāng)細(xì)胞膜上的外排泵蛋白將紅霉素泵出細(xì)胞外的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于紅霉素流進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的速度時(shí)，胞的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于紅霉素流進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的速度時(shí)，胞內(nèi)的紅霉素濃度就會(huì)降低，于是大部分核糖體因內(nèi)的紅霉素濃度就會(huì)降低，于是大部分核糖體因沒(méi)有紅霉素的結(jié)合而繼續(xù)合成蛋白，細(xì)胞也就能沒(méi)有紅霉素的結(jié)合而繼續(xù)合成蛋白，細(xì)胞也就能在存在紅霉素的環(huán)境中

25、存活下來(lái)。在存在紅霉素的環(huán)境中存活下來(lái)。外外排排機(jī)機(jī)制制外排機(jī)制外排機(jī)制鈍化鈍化酶機(jī)酶機(jī)制介制介導(dǎo)的導(dǎo)的細(xì)菌細(xì)菌對(duì)大對(duì)大環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)酯類酯類抗生抗生素產(chǎn)素產(chǎn)生的生的耐藥耐藥性性紅霉素紅霉素酯酶的酯酶的作用機(jī)作用機(jī)制制 ONCH3OHH3CCH312345OCH3OHCH3OCH312345R1desosamineOH3CHOOCH2OOCH3HOCH3CH3OHOCH3R1CH3R2CH3H2OOHOHOH3COHCH3CH3HOCH3CH3OR1OR2CH3OHOC123456789101112131415123456789101112131415R2cladinose（三）核糖體改變或修飾機(jī)制

26、介導(dǎo)大的細(xì)菌對(duì)大（三）核糖體改變或修飾機(jī)制介導(dǎo)大的細(xì)菌對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素產(chǎn)生的耐藥性環(huán)內(nèi)酯類抗生素產(chǎn)生的耐藥性 抗性細(xì)菌第三個(gè)產(chǎn)生耐藥性的途徑就是改抗性細(xì)菌第三個(gè)產(chǎn)生耐藥性的途徑就是改造或修飾核糖體上的紅霉素作用位點(diǎn)，也造或修飾核糖體上的紅霉素作用位點(diǎn)，也就是通過(guò)直接作用核糖體上的紅霉素作用就是通過(guò)直接作用核糖體上的紅霉素作用位點(diǎn)來(lái)影響紅霉素抗菌作用，這種直接作位點(diǎn)來(lái)影響紅霉素抗菌作用，這種直接作用方式既可以通過(guò)突變作用位點(diǎn)的堿基及用方式既可以通過(guò)突變作用位點(diǎn)的堿基及蛋白來(lái)完成；蛋白來(lái)完成； 也可以通過(guò)產(chǎn)生一種抗性短肽直接將紅霉也可以通過(guò)產(chǎn)生一種抗性短肽直接將紅霉素從核糖體的結(jié)合位點(diǎn)上替代下來(lái)

27、。素從核糖體的結(jié)合位點(diǎn)上替代下來(lái)。 1 1、核糖體大亞基的、核糖體大亞基的23SrRNA 23SrRNA 堿基突變產(chǎn)生的抗性堿基突變產(chǎn)生的抗性 核糖體大亞基的核糖體大亞基的23 SrRNA 23 SrRNA 堿基突變引起紅霉堿基突變引起紅霉素耐藥性的報(bào)道很多，主要集中在結(jié)構(gòu)域素耐藥性的報(bào)道很多，主要集中在結(jié)構(gòu)域和和結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域V V兩個(gè)位置上發(fā)生突變；結(jié)構(gòu)域兩個(gè)位置上發(fā)生突變；結(jié)構(gòu)域V V的堿基的堿基突變主要在突變主要在G2057G2057、A2058A2058、A2059A2059、C2611C2611位置位置上：上：由于由于G2057G2057C2611C2611堿基對(duì)既能穩(wěn)定核糖體堿基對(duì)

28、既能穩(wěn)定核糖體23S rRNA23S rRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)，又是紅霉素在結(jié)構(gòu)域上的三級(jí)結(jié)構(gòu)，又是紅霉素在結(jié)構(gòu)域上的結(jié)合位點(diǎn)。的結(jié)合位點(diǎn)。 所以由所以由G2057G2057、C2611C2611堿基突變引起的堿基突變引起的2057205726112611堿基對(duì)破壞能導(dǎo)致組成型核糖體變化，造堿基對(duì)破壞能導(dǎo)致組成型核糖體變化，造成紅霉素對(duì)核糖體親和力降低，從而產(chǎn)生紅霉成紅霉素對(duì)核糖體親和力降低，從而產(chǎn)生紅霉素抗性。素抗性。 肽酰轉(zhuǎn)移酶環(huán)結(jié)構(gòu)肽酰轉(zhuǎn)移酶環(huán)結(jié)構(gòu) 肽酰轉(zhuǎn)移酶環(huán)及鄰近堿基的改變對(duì)抗生素敏感性的影響肽酰轉(zhuǎn)移酶環(huán)及鄰近堿基的改變對(duì)抗生素敏感性的影響 2 2、甲基轉(zhuǎn)移酶、甲基轉(zhuǎn)移酶ErmErm家族催

29、化的家族催化的A2058A2058甲基化引起的抗性甲基化引起的抗性 最廣泛的紅霉素抗性產(chǎn)生及傳播的機(jī)制是最廣泛的紅霉素抗性產(chǎn)生及傳播的機(jī)制是通過(guò)在通過(guò)在A2058A2058的的N6N6上單甲基和雙甲基化上單甲基和雙甲基化來(lái)來(lái)降低紅霉素與降低紅霉素與RNARNA的親和力而產(chǎn)生抗性，這的親和力而產(chǎn)生抗性，這個(gè)修飾是由個(gè)修飾是由S-S-腺苷腺苷-L-L-甲硫氨酸（甲硫氨酸（AdoMetAdoMet）依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶ErmErm家族催化的，家族催化的，ErmErm家家族成員的序列具有族成員的序列具有24.6%24.6%85%85%的同源性。的同源性。 2 2、甲基轉(zhuǎn)移酶、甲基轉(zhuǎn)移酶Er

30、mErm家族催化的家族催化的A2058A2058甲基化引起的抗性甲基化引起的抗性 ErmErm機(jī)制是金黃色葡萄球菌產(chǎn)生紅霉素抗性的主機(jī)制是金黃色葡萄球菌產(chǎn)生紅霉素抗性的主要原因，金黃色葡萄球菌主要靠要原因，金黃色葡萄球菌主要靠ermAermA、ermBermB、ermCermC及及ermFermF這四個(gè)基因的產(chǎn)物來(lái)甲基化修飾堿基這四個(gè)基因的產(chǎn)物來(lái)甲基化修飾堿基而得到紅霉素抗性的，這些紅霉素抗性菌株可以而得到紅霉素抗性的，這些紅霉素抗性菌株可以分成兩種類型：分成兩種類型： 一類是組成型抗性菌株，一類是組成型抗性菌株，其能在超過(guò)其能在超過(guò)100g/mL100g/mL的紅霉素濃度下生長(zhǎng)；的紅霉素濃度

31、下生長(zhǎng)； 另一類是誘導(dǎo)型抗性菌株，另一類是誘導(dǎo)型抗性菌株，能在亞抑制單位的抗能在亞抑制單位的抗生素濃度誘導(dǎo)下對(duì)高濃度的紅霉素形成抗性。這生素濃度誘導(dǎo)下對(duì)高濃度的紅霉素形成抗性。這種誘導(dǎo)調(diào)節(jié)的作用機(jī)制可以用圖來(lái)解釋。種誘導(dǎo)調(diào)節(jié)的作用機(jī)制可以用圖來(lái)解釋。 不不同同微微生生物物來(lái)來(lái)源源的的甲甲基基化化酶酶的的基基因因 3 3、核糖體大亞基上蛋白質(zhì)突變引起的抗性、核糖體大亞基上蛋白質(zhì)突變引起的抗性 核糖體蛋白質(zhì)核糖體蛋白質(zhì)L4L4和和L22L22突變能引起紅霉素抗性，在突變能引起紅霉素抗性，在大腸埃希氏菌和肺炎鏈球菌的抗性菌株中均發(fā)現(xiàn)大腸埃希氏菌和肺炎鏈球菌的抗性菌株中均發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象。對(duì)L

32、4L4和和L22L22蛋白突變所引起的抗性機(jī)制蛋白突變所引起的抗性機(jī)制的解釋是：的解釋是： 一是一是結(jié)合在結(jié)合在23S rRNA 23S rRNA 結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域 I I上的上的L4L4和和L22L22突突變會(huì)造成整個(gè)變會(huì)造成整個(gè)23S rRNA23S rRNA的整體結(jié)構(gòu)變化，從而影的整體結(jié)構(gòu)變化，從而影響了紅霉素作用的其它靶位點(diǎn)與紅霉素的結(jié)合；響了紅霉素作用的其它靶位點(diǎn)與紅霉素的結(jié)合； 二是二是L4L4和和L22L22突變降低了紅霉素與核糖體的結(jié)合突變降低了紅霉素與核糖體的結(jié)合作用，因?yàn)榧t霉素是通過(guò)結(jié)合在肽鏈釋放隧道上作用，因?yàn)榧t霉素是通過(guò)結(jié)合在肽鏈釋放隧道上L4L4和和L22L22形成的狹小

33、門防位置，而促使肽鏈無(wú)法進(jìn)形成的狹小門防位置，而促使肽鏈無(wú)法進(jìn)入才抑制蛋白合成的。入才抑制蛋白合成的。 4 4、抗性短肽所引起的抗性、抗性短肽所引起的抗性 近來(lái)發(fā)現(xiàn)了一種新的紅霉素抗性機(jī)制，是近來(lái)發(fā)現(xiàn)了一種新的紅霉素抗性機(jī)制，是通過(guò)一些特殊的短肽與核糖體相互作用而通過(guò)一些特殊的短肽與核糖體相互作用而產(chǎn)生的。在大腸埃希氏菌中一些產(chǎn)生的。在大腸埃希氏菌中一些23S rRNA23S rRNA片段（均包含堿基片段（均包含堿基1233123313481348）的過(guò)量表）的過(guò)量表達(dá)能導(dǎo)致產(chǎn)生紅霉素抗性的現(xiàn)象，這些片達(dá)能導(dǎo)致產(chǎn)生紅霉素抗性的現(xiàn)象，這些片段稱為段稱為E-RNAE-RNA； 經(jīng)缺失分析發(fā)現(xiàn)其實(shí)只

34、需有小片段（堿基經(jīng)缺失分析發(fā)現(xiàn)其實(shí)只需有小片段（堿基1235123512681268）的表達(dá)就足以提供紅霉素的）的表達(dá)就足以提供紅霉素的抗性了，這個(gè)片段稱為抗性了，這個(gè)片段稱為E-RNA34E-RNA34。 二、細(xì)菌對(duì)鏈陽(yáng)性菌素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制二、細(xì)菌對(duì)鏈陽(yáng)性菌素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制 對(duì)鏈陽(yáng)性菌素產(chǎn)生耐藥性的問(wèn)題首先在葡對(duì)鏈陽(yáng)性菌素產(chǎn)生耐藥性的問(wèn)題首先在葡萄球菌中發(fā)現(xiàn)，其僅對(duì)鏈陽(yáng)性菌素萄球菌中發(fā)現(xiàn)，其僅對(duì)鏈陽(yáng)性菌素A A組分產(chǎn)組分產(chǎn)生耐藥性生耐藥性; ; 葡萄球菌中有很多編碼對(duì)鏈陽(yáng)性菌素葡萄球菌中有很多編碼對(duì)鏈陽(yáng)性菌素A A產(chǎn)生產(chǎn)生耐藥性的基因如，編碼?；D(zhuǎn)移酶的耐藥性的基因如，編碼?；D(zhuǎn)

35、移酶的vat(A)vat(A)、vat(B)vat(B)和和vat(C)vat(C)；編碼涉及到外；編碼涉及到外泵系統(tǒng)的泵系統(tǒng)的ATPATP結(jié)合蛋白的結(jié)合蛋白的vga(A)vga(A)和和vga(B)vga(B)。 二、細(xì)菌對(duì)鏈陽(yáng)性菌素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制二、細(xì)菌對(duì)鏈陽(yáng)性菌素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制n在腸球菌中，糞腸球菌對(duì)鏈陽(yáng)性菌素在腸球菌中，糞腸球菌對(duì)鏈陽(yáng)性菌素A A和和B B表現(xiàn)為天然抗性，而分離的大多數(shù)屎腸球表現(xiàn)為天然抗性，而分離的大多數(shù)屎腸球菌對(duì)其是敏感的菌對(duì)其是敏感的; ;n在對(duì)鏈陽(yáng)性菌素在對(duì)鏈陽(yáng)性菌素A A和和B B產(chǎn)生耐藥性的糞腸球產(chǎn)生耐藥性的糞腸球菌中分離到了菌中分離到了satAs

36、atA和和satGsatG兩個(gè)編碼酰基轉(zhuǎn)兩個(gè)編碼?；D(zhuǎn)移酶的基因，現(xiàn)在已經(jīng)分別重新命名為移酶的基因，現(xiàn)在已經(jīng)分別重新命名為vat(D)vat(D)和和vat(E)vat(E)。鏈陽(yáng)性菌素鏈陽(yáng)性菌素A A衍生物達(dá)福霉素被鈍化酶衍生物達(dá)福霉素被鈍化酶（?；福┬揎椀奈稽c(diǎn)（?；福┬揎椀奈稽c(diǎn) 鏈陽(yáng)性菌素鏈陽(yáng)性菌素B B衍生物喹奴普丁被鈍化酶衍生物喹奴普丁被鈍化酶（裂合酶）（裂合酶）修飾的作用位點(diǎn)修飾的作用位點(diǎn) VgbVgb裂合酶最小底物的結(jié)構(gòu)裂合酶最小底物的結(jié)構(gòu) 三、細(xì)菌對(duì)林可霉素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制三、細(xì)菌對(duì)林可霉素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制 在在這兩種細(xì)菌中，通過(guò)鈍化酶的作用使抗這兩種細(xì)菌中，通過(guò)鈍化

37、酶的作用使抗生素分子中的位核苷?；蔀樯胤肿又械奈缓塑挣；蔀? 4（5-5-核核糖核苷）糖核苷）林可霉素或氯林可霉素（如圖所林可霉素或氯林可霉素（如圖所示），這與在鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)的鈍化機(jī)制不示），這與在鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)的鈍化機(jī)制不同。同。 細(xì)菌對(duì)林可霉素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制細(xì)菌對(duì)林可霉素產(chǎn)生耐藥性的作用機(jī)制NNNNNCH2OHHOOO POOHOOSOHOHNH2CH312345CONHCH2NH2CH2CCH3CHHCCH3RAMPR=OH林可霉素R=CL克林霉素第四節(jié)第四節(jié) 新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的研究開(kāi)發(fā)新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的研究開(kāi)發(fā)新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的研究開(kāi)發(fā)新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的研究開(kāi)

38、發(fā)OOOOOHOOHOH16891112EM-AOOHOMeONMe2HO423*8-F(氟紅霉素)8-OH6-O-甲基(克拉紅霉素)*3-C=O 4-OSO2-R 4=O,4=NOH,4-NH-R*4-H, *4-O-R, *4-OCO-NH24-OCO-R 9-氨基乙叉(地紅霉素) 9=NOH, 9=N-NH2, 9-NH2 9-NH-Ts, *9-NRR, *9=NO-R *9-SH, *9-deoxo*9-deoxo-aza-homo (阿齊紅霉素)9=NO-MEM(羅紅霉素)*translactonization (產(chǎn)物)11,12-acetal11,12-carbonate (Davercin) *11-O-R, *11=O *11, 12-carbamate*9, 11-or 11,12-methylene *11-NH2-6,9-epopxy *12-O-R *12-carbamate *14-OH *21-OH *21-NMe2*6-OCONH2 *6-OAc, *6-deoxy2-propionate 3-lauryl sulfate2-ethyl succinate *2-acet