Antibiotik Penghambat Sintesis Protein

Antibiotik penghambat sintesis protein adalah agen antibakteri yang bekerja dengan mengikat ribosom bakteri dan menghalangi satu atau lebih langkah translasi — proses di mana RNA duta dibaca menjadi protein. Karena ribosom 70S bakteri berbeda secara struktural dari ribosom 80S eukariotik, obat-obatan ini dapat menekan pertumbuhan bakteri sambil, pada tingkat yang bervariasi, menyelamatkan sintesis protein inang itu sendiri.

Definition

Antibiotik penghambat sintesis protein adalah obat yang mengikat ribosom bakteri (subunit 30S atau 50S, atau antarmuka di antara keduanya) dan mengganggu inisiasi, seleksi aminoasil-tRNA, pembentukan ikatan peptida, atau translokasi, sehingga menghentikan sintesis protein bakteri.

Scope

Area ini mengorientasikan kelas-kelas obat utama yang bekerja pada ribosom: aminoglikosida, makrolida dan linkosamida, tetrasiklin dan glisilksiklin, serta oksazolidinon, bersama dengan dasar struktural pengikatan ribosom dan selektivitas yang membedakan translasi bakteri dari translasi inang. Ini memperlakukan agen-agen ini sebagai pengelompokan referensi farmakologis yang diorganisir berdasarkan mekanisme, bukan sebagai panduan peresepan.

Sub-topics

• Aminoglikosida
• Makrolida dan Linkosamida
• Oxazolidinon
• Pengikatan Ribosom dan Selektivitas Bakteri
• Tetrasiklin dan Glikilsiklin

Core questions

• Langkah translasi manakah yang dihambat oleh setiap kelas antibiotik ribosom?
• Fitur struktural apa dari ribosom bakteri yang menjadikannya target obat selektif relatif terhadap ribosom inang?
• Mengapa beberapa obat penarget ribosom bersifat bakterisida sementara yang lain bersifat bakteriostatik?
• Bagaimana bakteri memperoleh resistensi terhadap antibiotik penarget ribosom?

Key concepts

• Ribosom 70S bakteri (subunit 30S dan 50S)
• Toksisitas selektif
• Agen pengikat 30S (aminoglikosida, tetrasiklin)
• Agen pengikat 50S (makrolida, linkosamida, oksazolidinon)
• Pusat peptidil transferase
• Aksi bakterisida versus bakteriostatik
• Modifikasi situs target dan perlindungan ribosom sebagai mekanisme resistensi

Mechanisms

Translasi berlangsung melalui inisiasi, elongasi (dekode aminoasil-tRNA, pembentukan ikatan peptida oleh pusat peptidil transferase, dan translokasi), dan terminasi, semuanya dilakukan oleh dua subunit ribosom. Antibiotik penarget ribosom mencegat langkah-langkah ini pada situs yang berbeda: agen yang mengikat subunit kecil (30S) mengganggu fidelitas dekode atau pengikatan aminoasil-tRNA, sementara agen yang mengikat subunit besar (50S) menghalangi pusat peptidil transferase atau terowongan keluar peptida yang baru lahir. Struktur resolusi tinggi dari subunit 30S dan 50S, serta subunit dalam kompleks dengan antibiotik, mengungkapkan di mana obat-obatan ini berada dan bagaimana mereka mengganggu fungsi, memberikan penjelasan struktural yang mendasari mekanisme kelas.

Clinical relevance

Antibiotik penarget ribosom merupakan sebagian besar dari persenjataan antibakteri, dan pemahaman mekanisme bersama mereka menjelaskan mengapa kelas-kelas tersebut berbeda dalam spektrum, dalam perilaku bakterisida versus bakteriostatik, dan dalam efek samping karakteristik serta pola resistensi. Entri ini menjelaskan dasar farmakologis kelas untuk referensi dan pendidikan; ini bukan panduan untuk memilih atau memberikan dosis antibiotik untuk pasien individu.

Evidence & guidelines

Dasar mekanistik area ini bertumpu pada studi biokimia interaksi antibiotik-ribosom dan pada struktur kristal resolusi atom dari ribosom bakteri dan kompleksnya dengan antibiotik. Referensi farmakologi standar mengkompilasi farmakologi tingkat kelas, sementara studi struktural menguatkan penugasan situs pengikatan.

History

Streptomisin, antibiotik penarget ribosom pertama yang berguna secara klinis, muncul pada tahun 1940-an, dan kelas-kelas berikutnya (tetrasiklin, makrolida, linkosamida) menyusul selama dua dekade berikutnya. Selama sebagian besar periode tersebut, situs pengikatan disimpulkan secara tidak langsung dari studi biokimia dan genetik. Penentuan struktur resolusi atom dari subunit ribosom 30S dan 50S sekitar tahun 2000, dan selanjutnya kompleks yang terikat antibiotik, mengubah bidang ini dengan menunjukkan secara tepat di mana setiap kelas mengikat, sebuah karya yang diakui oleh Hadiah Nobel Kimia 2009.

Key figures

• Venkatraman Ramakrishnan
• Thomas A. Steitz
• Ada E. Yonath
• Harry F. Noller

Seminal works

• ban-2000
• wimberly-2000
• schlunzen-2001

Frequently asked questions

Bagaimana antibiotik dapat menghambat sintesis protein bakteri tanpa menghambat sintesis protein pasien sendiri?

Ribosom bakteri (70S, terdiri dari subunit 30S dan 50S) berbeda strukturnya dari ribosom sitoplasma manusia (80S), sehingga obat-obatan ini mengikat situs yang ada pada ribosom bakteri tetapi tidak, atau jauh lebih sedikit, pada ribosom inang. Selektivitas ini bersifat relatif daripada absolut, yang merupakan salah satu alasan mengapa beberapa obat ini memiliki toksisitas karakteristik.

Apakah semua antibiotik penarget ribosom bersifat bakterisida?

Tidak. Banyak yang bersifat bakteriostatik (mereka menghentikan pertumbuhan), sementara beberapa kelas, terutama aminoglikosida, biasanya bersifat bakterisida. Perbedaan ini mencerminkan bagaimana peristiwa pengikatan memengaruhi ribosom dan sel, dan ini adalah salah satu fitur yang memisahkan kelas-kelas tersebut.