Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
Магия, скрытая в бактериях: как DD-транспептидаза становится отличной мишенью для антибиотиков?
<р>
В битве с антибиотиками ученые прилагают все усилия, чтобы найти новое оружие для борьбы с бактериями, устойчивыми к лекарственным препаратам. Одной из наиболее заметных мишеней является DD-транспептидаза, ключевой бактериальный фермент, отвечающий за синтез клеточной стенки бактерий и тесно связанный с выработкой β-лактамных антибиотиков, таких как пенициллин. Как этот фермент становится такой привлекательной мишенью для антибиотиков? Эта статья поможет вам глубже понять это увлекательное взаимодействие.
Что такое DD-транспептидаза?
<р> DD-транспептидаза — бактериальный фермент, катализирующий перенос группы D-аланин от карбонильного донора R-L-αα-D-аланин-D-аланин к серину в его активном центре и оттуда к конечному акцептору. Эта реакция имеет решающее значение в синтезе клеточной стенки бактерий, особенно в процессе сшивания цепей пептидогликана. Пенициллин необратимо связывается с DD-транспептидазой, образуя высокостабильный промежуточный продукт пенициллинилазы, тем самым подавляя ее активность.Благодаря взаимодействию пенициллина с транспептидазой этот фермент также известен как пенициллинсвязывающий белок (ПСБ).
Механизм действия DD-транспептидазы
<р> Механизм действия DD-транспептидаз аналогичен реакции гидролиза семейства трипсинов. Реакция сшивания состоит из двух этапов. Сначала разрывается связь D-аланин-D-аланин в пептидном предшественнике, высвобождая D-аланин на карбоксильном конце и образуя промежуточное соединение ацил-фермент. Затем этот промежуточный продукт расщепляется, и на втором этапе образуется новая пептидная связь. Перенос протона во время реакции лежит в основе обсуждения механизма. Хотя конкретная каталитическая кислота и основание еще не выяснены, это демонстрирует сложность DD-транспептидазы.Структура DD-транспептидазы
<р> DD-транспептидазы относятся к суперсемейству пенициллин-сериновых трансфераз и имеют характерный консервативный мотив SxxK. Эти мотивы выполняют ключевые функции в структуре белка и группируются в каталитическом центре. Если взять в качестве примера DD-транспептидазу актиномицета K15, то ее структура состоит из одной полипептидной цепи с двумя доменами. Каталитический слот фермента содержит критический квартет Ser35, Thr36, Thr37 и Lys38, которые работают вместе, выполняя каталитические функции.Фермент называется DD-транспептидазой, поскольку уязвимая пептидная связь карбонильного донора удлинена в D-форме.
Биологические функции и их связь с болезнями
<р> Почти все бактерии обладают по крайней мере одной или несколькими монофункциональными сериновыми DD-пептидазами. В исследованиях антибиотиков DD-транспептидаза считается прекрасной мишенью для лекарственных препаратов, поскольку она необходима для выживания бактерий, доступна во внеклеточном пространстве бактерий и не имеет эквивалента в клетках млекопитающих. Это делает DD-транспептидазу основной мишенью для β-лактамных антибиотиков.Механизм действия β-лактамных антибиотиков
<р> β-лактамные антибиотики конкурентно подавляют активность DD-транспептидазы, не давая ей завершить синтез клеточной стенки. Подражая последовательности D-аланин-D-аланин, β-лактамы связываются с этими ферментами, ингибируя нормальный каталитический процесс и тем самым вызывая лизис и гибель бактериальных клеток. Этот процесс можно считать важной темой в изучении устойчивости бактерий к лекарственным препаратам.Будущие направления исследований
<р> Научное сообщество продолжает изучать способы оптимизации антибиотиков для преодоления резистентности бактерий. Дальнейшие исследования DD-транспептидаз могут предоставить больше информации о механизмах резистентности бактерий и помочь в разработке новых, более эффективных антибиотиков. Однако в этой области еще много неизвестных проблем, которые ждут своего решения. Можно ли найти новые препараты, способные преодолеть резистентность бактерий и улучшить здоровье человека?Trending Knowledge
Фантастическое путешествие ферментов: как DD-транспептидаза выполняет мостиковую функцию синтеза клеточной стенки?
В мире микроорганизмов ферменты существуют не только как катализаторы жизненных процессов, но и как мишени для многих антибиотиков. Среди этих ферментов DD-транспептидаза является важным биологическим
Нарушение защиты бактерий: почему β-лактамные антибиотики так эффективны в борьбе с DD-транспептидазой?
В битве антибиотиков появление β-лактамных антибиотиков, несомненно, принесло луч надежды медицинскому сообществу. Этот класс антибиотиков стал мощным средством противодействия все более серьезной про