タンパク質合成阻害薬抗生物質

タンパク質合成阻害薬は、細菌の70Sリボソームと真核生物の80Sリボソームの構造的差異を利用して、選択的に翻訳を阻害する、細菌のリボソームを標的とする抗菌薬です。このグループには、マクロライド系、テトラサイクリン系、アミノグリコシド系、クロラムフェニコール、オキサゾリジノン系など、化学的に異なるいくつかのクラスが含まれ、それぞれリボソームサブユニットの異なる部位に結合します。

Definition

タンパク質合成阻害薬抗生物質は、細菌のリボソーム（30Sまたは50Sサブユニット）に結合し、翻訳の1つまたは複数のステップを阻害することで、細菌のタンパク質生産を停止させる抗菌薬です。

Scope

この項目では、主要なタンパク質合成阻害薬のクラスのリボソーム標的、30Sサブユニットと50Sサブユニットに結合する薬剤の区別、およびリボソーム標的修飾、酵素的薬剤不活化、排出ポンプによる主要な耐性経路について扱います。これは細菌学における参照および教育的なトピックであり、処方ガイダンスではありません。

Core questions

• 各クラスはどのリボソームサブユニットと翻訳ステップを標的としますか？
• 細菌とヒトのリボソームの違いから、どのように選択的毒性が生じるのですか？
• どのクラスが静菌性で、どのクラスが殺菌性ですか？
• 主な耐性メカニズム — 標的修飾、薬剤不活化、排出ポンプ — は何ですか？

Key concepts

• 細菌の70Sリボソーム（30Sおよび50Sサブユニット）
• マクロライド系と50S結合部位
• テトラサイクリン系と30S A部位
• アミノグリコシド系と翻訳の誤翻訳
• オキサゾリジノン系と開始複合体阻害
• リボソームRNAメチル化（ermを介した耐性）
• リボソーム保護タンパク質と薬剤排出

Mechanisms

これらの薬剤は、異なるリボソーム部位に作用します。マクロライド系は新生ペプチド排出トンネル付近の50Sサブユニットに結合し、伸長を停止させます。テトラサイクリン系は30Sサブユニットに結合し、アミノアシルtRNAのA部位への結合を阻害します。アミノグリコシド系は30Sサブユニットに結合し、誤翻訳を引き起こします。クロラムフェニコールは50Sペプチジルトランスフェラーゼを阻害します。オキサゾリジノン系は開始複合体の形成を妨害します。アミノグリコシド系は殺菌性ですが、ほとんどは静菌性です。耐性はいくつかの繰り返しのパターンに従います。リボソーム標的の修飾（例えば、マクロライド結合を減少させる23S rRNAのerm遺伝子によってコードされるメチル化）、薬剤の酵素的不活化（アミノグリコシド修飾酵素のように）、リボソーム保護タンパク質、および能動的排出（Grossman, 2016; Blair et al., 2015; Alekshun & Levy, 2007）。

Clinical relevance

タンパク質合成阻害薬は、多くのグラム陽性菌および非定型病原体に対する重要な選択肢であり、それらに対する耐性、特にマクロライド系およびテトラサイクリン系耐性は、検査室報告およびサーベイランスに影響を与えます。この項目は、理解と学習のための薬理学的メカニズムを記述するものであり、治療や投与量の推奨を提供するものではありません。

Epidemiology

ermメチラーゼやテトラサイクリン排出・保護遺伝子など、このグループの耐性決定因子は、しばしば可動遺伝因子上に存在し、ブドウ球菌、連鎖球菌、腸内細菌の間で広く分布しています（Grossman, 2016; Tong et al., 2015）。

History

最初の aminoglycoside であるストレプトマイシンとクロラムフェニコールは1940年代に出現し、その後テトラサイクリン系とマクロライド系が続き、利用可能な抗菌薬のスペクトルを広げました。2000年頃に臨床導入されたオキサゾリジノン系は、数十年間で初めての全く新しいリボソーム標的クラスであり、グラム陽性菌における耐性に対処するために部分的に開発されました（Grossman, 2016; Tong et al., 2015）。

Key figures

• Stuart B. Levy
• Trudy H. Grossman
• Laura J. V. Piddock

Seminal works

• grossman-2016
• alekshun-levy-2007

Frequently asked questions

なぜタンパク質合成阻害薬は細菌に害を与え、ヒト細胞には影響を与えないのですか？

これらは細菌の70Sリボソームに結合しますが、これはヒトの80Sリボソームとは構造的に異なるため、宿主のタンパク質合成への影響を比較的限定的に抑えつつ、細菌の翻訳を阻害することができます。

これらの抗生物質は殺菌性ですか、それとも静菌性ですか？

マクロライド系、テトラサイクリン系、クロラムフェニコールなど、リボソームを標的とするほとんどのクラスは静菌性であり、増殖を阻害しますが、アミノグリコシド系は通常、殺菌性です。