大环内酯类抗生素.pptx

大环内酯类抗生素MLSMLS类抗生素得结构特性类抗生素得结构特性 1、化化学学结结构构差差异异大大,但但其其抗抗菌菌机机制制和和细细菌菌耐药性机制非常相似耐药性机制非常相似;2、抗抗菌菌谱谱较较窄窄,对对革革兰兰氏氏阳阳性性球球菌菌(特特别别就就是是葡葡萄萄球球菌菌、链链球球菌菌和和肠肠球球菌菌)和和杆杆菌菌以以及及革兰阴性球菌有效革兰阴性球菌有效;3、这这些些药药物物尤尤其其就就是是氯氯林林可可霉霉素素对对厌厌氧氧菌菌也有效也有效;4、革革兰兰氏氏阴阴性性杆杆菌菌通通常常对对这这类类药药物物不不敏敏感感,但但某某些些肠肠杆杆菌菌和和嗜嗜血血杆杆菌菌在在体体外外对对阿阿齐齐霉霉素敏感。素敏感。竹桃霉素竹桃霉素泰乐菌素泰乐菌素 交沙霉素交沙霉素 林可霉素类抗生素得化学结构林可霉素类抗生素得化学结构 大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静链阳链阳性菌性菌素素A链阳性菌素链阳性菌素B B第七章第七章 MLS MLS类抗生素及细菌耐药性类抗生素及细菌耐药性第一节第一节 MLS MLS类抗生素得结构特性类抗生素得结构特性MLSMLS类抗生素得作用机制类抗生素得作用机制 一般认为:MLSMLS类抗生素为第类抗生素为第类型得蛋白类型得蛋白质合成抑制剂质合成抑制剂,即阻断即阻断50S50S中肽酰转移酶中中肽酰转移酶中心得功能心得功能,使使P P位上得肽酰位上得肽酰tRNAtRNA不能与不能与A A位上位上得氨基酰得氨基酰tRNAtRNA结合形成肽键。结合形成肽键。大环内酯类抗生素与大环内酯类抗生素与50S50S核糖体亚单位可逆性地结合核糖体亚单位可逆性地结合,阻断肽链得延伸阻断肽链得延伸 MLSMLSB B类抗生素对类抗生素对50S50S核糖体亚基结合位点得拓模式核糖体亚基结合位点得拓模式 MLSMLS类抗生素对类抗生素对50S50S核糖体上肽酰基转移酶核糖体上肽酰基转移酶结构域得结合位点结构域得结合位点 MLSMLS类抗生素抗生素肽酰基基转移移酶酶结构域构域III链阳性菌素阳性菌素B B类1414元大元大环内内酯类1616元大元大环内内酯类链阳性菌素阳性菌素A A类林可林可类 VS ERY LEU/SPM VM LIN MLSMLSB B类抗生素对类抗生素对50S50S核糖体亚基结合位点得拓模式核糖体亚基结合位点得拓模式 一、红霉素得抗菌作用机制一、红霉素得抗菌作用机制 核核糖糖体体就就是是细细胞胞中中蛋蛋白白合合成成场场所所,无无论论原原核核或或真真核核细细胞胞内内核核糖糖体体得得含含量量都都与与细细胞胞蛋蛋白白合合成成活活性性直直接接相相关关。一一旦旦核核糖糖体体功功能能受受到到破破坏坏,细细胞胞会由于不能合成蛋白而死亡。会由于不能合成蛋白而死亡。红霉素在细胞中得作用对象就就是核糖体红霉素在细胞中得作用对象就就是核糖体,其其作用方式有两种作用方式有两种:一就是抑制一就是抑制50S50S核糖体大亚基得形成核糖体大亚基得形成;另一个就是抑制核糖体得翻译作用。另一个就是抑制核糖体得翻译作用。1 1、红霉素抑制、红霉素抑制50S50S核糖体大亚基得形成核糖体大亚基得形成 50S50S大亚基就是由大亚基就是由23S rRNA23S rRNA、5S rRNA5S rRNA和和2020多种蛋白多种蛋白组装而成得组装而成得,组装过程中先后有组装过程中先后有32S32S、42S42S中间产物中间产物产生。产生。当细菌生长环境中存在红霉素时当细菌生长环境中存在红霉素时,正在组装中得尚正在组装中得尚未有功能得未有功能得50S50S亚单位就可能会和红霉素结合上亚单位就可能会和红霉素结合上(结结合位点与红霉素在成熟合位点与红霉素在成熟50S50S大亚基上得结合位点相大亚基上得结合位点相似但不完全相同似但不完全相同),),于就是于就是 50S 50S大亚基得组装就被停大亚基得组装就被停止止,而这个无功能得而这个无功能得50S50S大亚基中间产物因不能进一大亚基中间产物因不能进一步形成有功能得核糖体步形成有功能得核糖体,最终会被核糖核酸酶最终会被核糖核酸酶(如如RNaseE)RNaseE)降解掉。降解掉。从细胞水平上看从细胞水平上看,细胞核糖体数量下降细胞核糖体数量下降,蛋白合成能蛋白合成能力降低力降低,细菌得生长被抑制住了。细菌得生长被抑制住了。1 1、红霉素抑制、红霉素抑制50S50S核糖体大亚基得形成核糖体大亚基得形成 一般来说一般来说,大环内酯类抗生素对于大环内酯类抗生素对于50S50S大亚基形成大亚基形成得抑制作用就是特异性得得抑制作用就是特异性得,即即30S30S亚基得形成不受亚基得形成不受抗生素得影响抗生素得影响,而且已组装好了得而且已组装好了得50S50S大亚基也不大亚基也不会被降解。会被降解。但就是新近文献报道在流感嗜血细胞中酮内酯类但就是新近文献报道在流感嗜血细胞中酮内酯类抗生素泰利霉素抗生素泰利霉素(telithromycin)(telithromycin)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亚基得组装。亚基得组装。2 2、红霉素抑制核糖体得翻译、红霉素抑制核糖体得翻译 核糖体就是蛋白合成场所核糖体就是蛋白合成场所,她能把翻译中得各种她能把翻译中得各种组分聚集起来完成遗传信息组分聚集起来完成遗传信息mRNAmRNA到多肽链得转变。到多肽链得转变。核糖体上与多肽合成有关得活性位点有核糖体上与多肽合成有关得活性位点有5 5个个:1)mRNA 1)mRNA结合部位结合部位;2)2)接受接受AA-tRNAAA-tRNA得部位得部位;3)3)结合或接受肽基结合或接受肽基tRNAtRNA得部位得部位;4)4)肽基转移部位肽基转移部位(P(P位位););5)5)形成肽链得部位形成肽链得部位(肽酰转移酶中心肽酰转移酶中心)。红霉素抑制核糖体得翻译作用就就是通过影响肽红霉素抑制核糖体得翻译作用就就是通过影响肽链转移酶来完成得。链转移酶来完成得。2 2、红霉素抑制核糖体得翻译、红霉素抑制核糖体得翻译 肽酰转移酶中心定位在肽酰转移酶中心定位在23S rRNA23S rRNA结构域结构域V V得中心得中心环部位环部位,这个中心环还向外发散着一些发夹环这个中心环还向外发散着一些发夹环,发发夹环中间得空挡由多个蛋白填充起来夹环中间得空挡由多个蛋白填充起来,并由这些蛋并由这些蛋白中和白中和rRNArRNA磷酸骨架所带得电荷在肽链转移酶中磷酸骨架所带得电荷在肽链转移酶中心得下方有一个新生肽释放隧道心得下方有一个新生肽释放隧道(见图见图););新生肽释放隧道主要就是由新生肽释放隧道主要就是由RNARNA组成组成,但她也含有但她也含有L4L4和和L22L22等蛋白等蛋白,并且这个隧道最狭小得部分就就并且这个隧道最狭小得部分就就是由是由L22L22和和L4L4组成得组成得(见图见图),),这两个蛋白从隧道得这两个蛋白从隧道得背面互相靠近形成了一个门防背面互相靠近形成了一个门防(这种限制得功能至这种限制得功能至今未知今未知,推测可能通过由推测可能通过由L22L22和和L4L4形成得这个限制形成得这个限制来感应释放隧道中蛋白链得信息来感应释放隧道中蛋白链得信息)。新生肽释放隧道得部分示意图新生肽释放隧道得部分示意图 1)1)红霉素在核糖体上得结合位点红霉素在核糖体上得结合位点 L22L22和和L4L4形成得门防就就是红霉素结合得靶形成得门防就就是红霉素结合得靶位点之一。位点之一。通过两种放射性标记了得红霉素衍生物通过两种放射性标记了得红霉素衍生物与核糖体结合实验发现与核糖体结合实验发现L22L22及及L4L4上有放射性上有放射性,并且还发现蛋白质并且还发现蛋白质L15L15能脱离能脱离50S 50S 大亚基在大亚基在溶液中与红霉素作用溶液中与红霉素作用,但结合作用较为微弱。但结合作用较为微弱。2)2)红霉素抑制核糖体翻译作用得机制红霉素抑制核糖体翻译作用得机制 红霉素抑制核糖体得翻译作用实际上通过两个效红霉素抑制核糖体得翻译作用实际上通过两个效应实现得应实现得:一就是红霉素可抑制蛋白合成延伸一就是红霉素可抑制蛋白合成延伸;二就是红霉素能促进肽酰二就是红霉素能促进肽酰tRNAtRNA得脱落得脱落,也就就是也就就是当当AA-tRNAAA-tRNA结合到核糖体结合到核糖体A A位并与位并与P P位上得肽链形成位上得肽链形成肽键时肽键时,红霉素能阻断肽酰红霉素能阻断肽酰tRNA(ptRNA)tRNA(ptRNA)从核糖体从核糖体A A位到位到P P位得转位位得转位,并刺激并刺激ptRNA ptRNA 从核糖体上脱落从核糖体上脱落,脱脱落下来得落下来得ptRNAptRNA会被会被ptRNAptRNA水解酶降解释放出未成水解酶降解释放出未成熟得肽链。熟得肽链。二、链阳性菌素得协同作用机制二、链阳性菌素得协同作用机制链阳菌素链阳菌素A A和和B B组分在体内得协同作用组分在体内得协同作用 组分组分MIC(ml/MIC(ml/L)L)CFUCFU蛋白质蛋白质合成合成抑制抑制模式模式A A或或B B100100不变不变可逆可逆A+BA+B1 1降低降低1010-2-2 1010-3 3不可逆不可逆链阳菌素链阳菌素A A和和B B组分在体内得协同作用组分在体内得协同作用链阳菌素链阳菌素A A和和B B组分在体内得协同作用组分在体内得协同作用链阳性菌素独特得作用机制表现为链阳性菌素独特得作用机制表现为:1)1)与核糖体非共价结合得强度异常大与核糖体非共价结合得强度异常大;2)2)当其当其A A组分与组分与50S 50S 亚基结合后能够诱导产生亚基结合后能够诱导产生永久性即使永久性即使A A组分去除得构像变化组分去除得构像变化,这种变这种变化一直保持到核糖体解离至亚基准备进入化一直保持到核糖体解离至亚基准备进入第二次循环。第二次循环。链阳性菌素对链阳性菌素对50S50S核糖体表现有特殊得作用机制核糖体表现有特殊得作用机制:链链阳性菌素链链阳性菌素A A起着阻断底物附着于肽酰转移酶中起着阻断底物附着于肽酰转移酶中心得供位和受位心得供位和受位,即起着阻断肽链延长得开始即起着阻断肽链延长得开始;而链而链阳性菌素阳性菌素B B和其她一些大环内酯类抗生素一样阻断和其她一些大环内酯类抗生素一样阻断蛋白链得延长蛋白链得延长;另外另外,链阳性菌素链阳性菌素A A仅能结合在仅能结合在50S50S中不含氨基酰中不含氨基酰tRNAtRNA得得A A位和位和P P位位,这种结合后能够诱导核糖体产这种结合后能够诱导核糖体产生永久性得构像变化并产生一个多余得生永久性得构像变化并产生一个多余得60S60S亚基亚基(这这可能就是由可能就是由70S70S亚基分离而来亚基分离而来),),从而增加对从而增加对B B组分得组分得特殊亲和力特殊亲和力,使达到杀菌作用使达到杀菌作用,而链阳性菌素而链阳性菌素B B和其和其她大环内酯类抗生素能够在任何步骤与核糖体结合。她大环内酯类抗生素能够在任何步骤与核糖体结合。因此因此,链阳性菌素链阳性菌素A A 和和B B得混合物就就是通过这种双得混合物就就是通过这种双重代谢阻断来达到抗菌作用得。重代谢阻断来达到抗菌作用得。链阳性菌素对链阳性菌素对50S50S核糖体表现有特殊得作用机制核糖体表现有特殊得作用机制:喹奴普丁喹奴普丁-达福普丁对金黄色葡萄球菌表现有特达福普丁对金黄色葡萄球菌表现有特殊得抗生素后效应殊得抗生素后效应,她不仅在细菌得对数生长期她不仅在细菌得对数生长期,同时在迟滞期也有抗生素后效应同时在迟滞期也有抗生素后效应(0(0、4 46 6、9 9小时小时),),而其她诸如万古霉素、庆大霉素、罗红霉素和而其她诸如万古霉素、庆大霉素、罗红霉素和一些一些-内酰胺类抗生素在细菌生长得迟滞期基本内酰胺类抗生素在细菌生长得迟滞期基本上都没有后效应。上都没有后效应。这就是由于这种药物能够与核糖体形成稳定得这就是由于这种药物能够与核糖体形成稳定得喹奴普丁喹奴普丁-核糖体核糖体-达福普丁复合物达福普丁复合物,使体内得浓度使体内得浓度大大地提高大大地提高(体内浓度高于体外体内浓度高于体外5858倍倍)所致。喹奴所致。喹奴普丁普丁-达福普丁具有与链阳性菌素达福普丁具有与链阳性菌素A A和和B B化合物相同化合物相同得协同作用得抗菌机制。得协同作用得抗菌机制。链阳性菌素可能得分子作用模式链阳性菌素可能得分子作用模式第三节第三节 细菌对细菌对MLSMLS类抗生素产生耐药性得作用机制类抗生素产生耐药性得作用机制细菌对细菌对MLSMLS类抗生素产生耐药性得作用机制类抗生素产生耐药性得作用机制 尽管尽管MLSMLS类抗生素得抗菌作用机制与其结构类抗生素得抗菌作用机制与其结构特征基本无关特征基本无关,但细菌对这类抗生素产生耐但细菌对这类抗生素产生耐药性得作用机制就是不同得药性得作用机制就是不同得,她包括她包括:内在性耐药内在性耐药(intrinsic resistance);(intrinsic resistance);获得性耐药获得性耐药(acquired resistance)(acquired resistance)。内在性耐药内在性耐药 所谓得内在性耐药即为细菌得天然耐药性所谓得内在性耐药即为细菌得天然耐药性,如许多如许多革兰氏阴性杆菌尤其就是一些肠杆菌、假单孢菌革兰氏阴性杆菌尤其就是一些肠杆菌、假单孢菌和不动杆菌对和不动杆菌对MLSMLS类抗生素得耐药似乎就是由于细类抗生素得耐药似乎就是由于细胞外膜得渗透性所致。胞外膜得渗透性所致。这些细菌得细胞外膜限制脂溶性抗菌药物和分这些细菌得细胞外膜限制脂溶性抗菌药物和分子量大于子量大于500500得得MLSMLS类抗生素进入胞内。细菌得这类抗生素进入胞内。细菌得这种内在性耐药影响了所有得种内在性耐药影响了所有得MLSMLS类抗生素得抗菌活类抗生素得抗菌活性。性。细菌对细菌对MLSMLS类抗生素获得性耐药得三种机理类抗生素获得性耐药得三种机理 药物作用靶位分子发生了变异药物作用靶位分子发生了变异;抗生素活性分子被钝化抗生素活性分子被钝化;细菌产生药物主动转运。细菌产生药物主动转运。其实其实,这就是细菌对所有抗菌药物产生耐这就是细菌对所有抗菌药物产生耐药性得主要作用机制。药性得主要作用机制。葡萄球菌对葡萄球菌对MLSMLS类抗生素产生耐药性类抗生素产生耐药性得三种作用机制得三种作用机制 耐药耐药机机制制基因基因对各种对各种MLS类类抗生素产生耐药性抗生素产生耐药性aEryOleMacLinCliSgBSgASg靶位靶位修修饰饰ermbermcRRS/RRSRSRSRSRSSSs药物药物钝钝化化linAlsasaa-sbhSSSSSSSSSRIS/IsIS/ISSRSRRSIR主动主动转转运运epAdmsrARRRRSSSSSSSReSSSND一、细菌对红霉素产生耐药性得作用机制一、细菌对红霉素产生耐药性得作用机制 影响红霉素在胞内得积累影响红霉素在胞内得积累(大环内酯得外大环内酯得外排机制排机制););破坏红霉素得结构使其失去抗菌作用破坏红霉素得结构使其失去抗菌作用;改造或修饰红霉素在核糖体上得结合作用改造或修饰红霉素在核糖体上得结合作用位点。位点。(一一)外排机制介导得细菌对大环内酯类抗外排机制介导得细菌对大环内酯类抗生素产生得耐药性生素产生得耐药性 革兰阳性菌和革兰氏阴性菌都可以通过过量表达革兰阳性菌和革兰氏阴性菌都可以通过过量表达外排泵这种膜蛋白来产生红霉素抗性作用外排泵这种膜蛋白来产生红霉素抗性作用;外排泵就是一种运输蛋白外排泵就是一种运输蛋白,用于将有毒物质用于将有毒物质(包包括临床上所用得抗生素括临床上所用得抗生素)排出细胞外排出细胞外;当细胞膜上得外排泵蛋白将红霉素泵出细胞外当细胞膜上得外排泵蛋白将红霉素泵出细胞外得速度远远快于红霉素流进细胞内得速度时得速度远远快于红霉素流进细胞内得速度时,胞胞内得红霉素浓度就会降低内得红霉素浓度就会降低,于就是大部分核糖体于就是大部分核糖体因没有红霉素得结合而继续合成蛋白因没有红霉素得结合而继续合成蛋白,细胞也就细胞也就能在存在红霉素得环境中存活下来。能在存在红霉素得环境中存活下来。外外排排机机制制外排机制外排机制钝化钝化酶机酶机制介制介导得导得细菌细菌对大对大环内环内酯类酯类抗生抗生素产素产生得生得耐药耐药性性细菌名称细菌名称被钝化得被钝化得抗生素抗生素钝化酶名称钝化酶名称基因定位基因定位基因基因名称名称金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌SASBLLSA O-酰基转移酶酰基转移酶SB 水解酶水解酶ND-L O-核苷酰转移酶核苷酰转移酶 pIP524pIP524NDpIP856saasbhLinA人葡萄球菌人葡萄球菌MND pIP860溶血葡萄球菌溶血葡萄球菌L-L O-核苷酰转移酶核苷酰转移酶pIP855LinA乳房链球菌乳房链球菌L-L O-核苷酰转移酶核苷酰转移酶NDLinA屎链球菌屎链球菌SANDpIP815乳酸杆菌属乳酸杆菌属MSAML MSMLSNDNDND产气荚膜梭状产气荚膜梭状芽孢杆菌芽孢杆菌SNDND 链霉菌链霉菌MLLND3-L O-磷酸转移酶磷酸转移酶3-L O-核苷酰转移酶核苷酰转移酶NDNDND假单孢菌假单孢菌MNDND大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌MMM红霉素红霉素I型酯酶型酯酶红霉素红霉素II型酯酶型酯酶大环内酯大环内酯2-磷酸转移酶磷酸转移酶pIP1100pIP1527NDereAereB红霉素红霉素酯酶得酯酶得作用机作用机制制(三三)核糖体改变或修饰机制介导大得细菌对大环核糖体改变或修饰机制介导大得细菌对大环内酯类抗生素产生得耐药性内酯类抗生素产生得耐药性 抗性细菌第三个产生耐药性得途径就就是抗性细菌第三个产生耐药性得途径就就是改造或修饰核糖体上得红霉素作用位点改造或修饰核糖体上得红霉素作用位点,也也就就是通过直接作用核糖体上得红霉素作就就是通过直接作用核糖体上得红霉素作用位点来影响红霉素抗菌作用用位点来影响红霉素抗菌作用,这种直接作这种直接作用方式既可以通过突变作用位点得碱基及用方式既可以通过突变作用位点得碱基及蛋白来完成蛋白来完成;也可以通过产生一种抗性短肽直接将红霉也可以通过产生一种抗性短肽直接将红霉素从核糖体得结合位点上替代下来。素从核糖体得结合位点上替代下来。1 1、核糖体大亚基得、核糖体大亚基得23SrRNA 23SrRNA 碱基突变产生得抗性碱基突变产生得抗性 核糖体大亚基得核糖体大亚基得23 SrRNA 23 SrRNA 碱基突变引起红霉碱基突变引起红霉素耐药性得报道很多素耐药性得报道很多,主要集中在结构域主要集中在结构域和和结构域结构域V V两个位置上发生突变两个位置上发生突变;结构域结构域V V得碱基得碱基突变主要在突变主要在G2057G2057、A2058A2058、A2059A2059、C2611C2611位置位置上上:由于由于G2057G2057C2611C2611碱基对既能稳定核糖体碱基对既能稳定核糖体23S rRNA23S rRNA得三级结构得三级结构,又就是红霉素在结构域又就是红霉素在结构域上得结合位点。上得结合位点。所以由所以由G2057G2057、C2611C2611碱基突变引起得碱基突变引起得2057205726112611碱基对破坏能导致组成型核糖体变化碱基对破坏能导致组成型核糖体变化,造造成红霉素对核糖体亲和力降低成红霉素对核糖体亲和力降低,从而产生红霉从而产生红霉素抗性。素抗性。肽酰转移酶环结构肽酰转移酶环结构 肽酰转移酶环及邻近碱基得改变对抗生素敏感性得影响肽酰转移酶环及邻近碱基得改变对抗生素敏感性得影响 碱基发生改变得位点及种类碱基发生改变得位点及种类微生物名称微生物名称对抗生素敏感性得影响对抗生素敏感性得影响C2611UC2611UC2611GC2611GC2611G大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌Chlamydomonas reinhardtiiChlamydomonas reinhardtii酿酒酵母酿酒酵母Chlamydomonas moewuseiChlamydomonas reinhardtiiEryr Linr SgbrEryr ClnrEryr SpirEryrEryr ClnrG2032AG2032AG2032UG2032CNicotiana pltonbaginafoliaNicotiana pltonbaginafolia大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌LinrEryhs Clnr CamrEryhs Clns CamrEryhs Clns CamsG2057AG2057AChlamydomonas reinhardtiiChlamydomonas reinhardtii大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌Eryr Lins ClnsEryr CamrA2058GA2058GA2058GA2058GA2058GA2058CA2058UA2058UChlamydomonas reinhardtiiChlamydomonas reinhardtii大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌Nicotiana pltonbaginafoliaNicotiana pltonbaginafolia酿酒酵母酿酒酵母intracellulare 分支杆菌分支杆菌intracellulare 分支杆菌分支杆菌大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌intracellulare 分支杆菌分支杆菌Eryr Linr CamrEryrLinrEryrClarClarEryrClarA2059GNicotiana Nicotiana pltonbaginafpltonbaginafoliaoliaLinrA2062Chalobiton嗜盐菌嗜盐菌CamrG2447CG2447AHonia sapiensHonia sapiens酿酒酵母酿酒酵母AnirCamrA2451UMusmucseulusMusmucseulusCamrC2452AC2452AC2452UC2452UC2452UHonia sapiensHonia sapiensMusmucseulusSulfolobus acidoculdariusTetrahymena thermophilaCamrCamrCamrCamr Carr CelrAnirA2453CHalobiton嗜盐菌嗜盐菌AnirA2503CA2503C大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌酿酒酵母酿酒酵母CamrCamrU2504CU2504AU2503CHonia sapiensHonia sapiensMusmucseulusMusmucseulusCamrCamrCamr2 2、甲基转移酶、甲基转移酶ErmErm家族催化得家族催化得A2058A2058甲基化引起得抗性甲基化引起得抗性 最广泛得红霉素抗性产生及传播得机制就最广泛得红霉素抗性产生及传播得机制就是通过在是通过在A2058A2058得得N6N6上单甲基和双甲基化来上单甲基和双甲基化来降低红霉素与降低红霉素与RNARNA得亲和力而产生抗性得亲和力而产生抗性,这这个修饰就是由个修饰就是由S-S-腺苷腺苷-L-L-甲硫氨酸甲硫氨酸(AdoMet)(AdoMet)依赖得甲基转移酶依赖得甲基转移酶ErmErm家族催化得家族催化得,Erm,Erm家族家族成员得序列具有成员得序列具有2424、6%6%85%85%得同源性。得同源性。2 2、甲基转移酶、甲基转移酶ErmErm家族催化得家族催化得A2058A2058甲基化引起得抗性甲基化引起得抗性 ErmErm机制就是金黄色葡萄球菌产生红霉素抗性得主机制就是金黄色葡萄球菌产生红霉素抗性得主要原因要原因,金黄色葡萄球菌主要靠金黄色葡萄球菌主要靠ermAermA、ermBermB、ermCermC及及ermFermF这四个基因得产物来甲基化修饰碱基而得这四个基因得产物来甲基化修饰碱基而得到红霉素抗性得到红霉素抗性得,这些红霉素抗性菌株可以分成两这些红霉素抗性菌株可以分成两种类型种类型:一类就是组成型抗性菌株一类就是组成型抗性菌株,其能在超过其能在超过100g/mL100g/mL得红霉素浓度下生长得红霉素浓度下生长;另一类就是诱导型抗性菌株另一类就是诱导型抗性菌株,能在亚抑制单位得抗能在亚抑制单位得抗生素浓度诱导下对高浓度得红霉素形成抗性。这生素浓度诱导下对高浓度得红霉素形成抗性。这种诱导调节得作用机制可以用图来解释。种诱导调节得作用机制可以用图来解释。基因基因微生物来源微生物来源ermA金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌emAM血链球菌血链球菌ermB金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌ermBC大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌ermB类类粪链球菌粪链球菌ermC金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌ermCD白喉棒壮杆菌白喉棒壮杆菌ermD地衣型芽孢杆菌地衣型芽孢杆菌ermE红霉糖多孢菌红霉糖多孢菌ermF脆弱拟杆菌脆弱拟杆菌,ermFS脆弱拟杆菌脆弱拟杆菌ermFU脆弱拟杆菌脆弱拟杆菌ermG芽孢杆菌芽孢杆菌ermGTreuteri乳酸杆菌乳酸杆菌ermIM枯草杆菌枯草杆菌ermJ炭疽杆菌炭疽杆菌ermK地衣型芽孢杆菌地衣型芽孢杆菌ermM表皮葡萄球菌表皮葡萄球菌ermP产气荚膜梭状芽孢杆菌产气荚膜梭状芽孢杆菌ermQ产气荚膜梭状芽孢杆菌产气荚膜梭状芽孢杆菌ermR(ermAAR)藤黄节杆菌藤黄节杆菌ermSF费氏链霉菌费氏链霉菌ermTR酿脓链球菌酿脓链球菌ermZ艰难梭菌艰难梭菌不不同同微微生生物物来来源源得得甲甲基基化化酶酶得得基基因因 3 3、核糖体大亚基上蛋白质突变引起得抗性、核糖体大亚基上蛋白质突变引起得抗性 核糖体蛋白质核糖体蛋白质L4L4和和L22L22突变能引起红霉素抗性突变能引起红霉素抗性,在在大肠埃希氏菌和肺炎链球菌得抗性菌株中均发现这大肠埃希氏菌和肺炎链球菌得抗性菌株中均发现这一现象。对一现象。对L4L4和和L22L22蛋白突变所引起得抗性机制得蛋白突变所引起得抗性机制得解释就是解释就是:一就是结合在一就是结合在23S rRNA 23S rRNA 结构域结构域 I I上得上得L4L4和和L22L22突突变会造成整个变会造成整个23S rRNA23S rRNA得整体结构变化得整体结构变化,从而影响从而影响了红霉素作用得其她靶位点与红霉素得结合了红霉素作用得其她靶位点与红霉素得结合;二就是二就是L4L4和和L22L22突变降低了红霉素与核糖体得结突变降低了红霉素与核糖体得结合作用合作用,因为红霉素就是通过结合在肽链释放隧道因为红霉素就是通过结合在肽链释放隧道上上L4L4和和L22L22形成得狭小门防位置形成得狭小门防位置,而促使肽链无法进而促使肽链无法进入才抑制蛋白合成得。入才抑制蛋白合成得。4 4、抗性短肽所引起得抗性、抗性短肽所引起得抗性 近来发现了一种新得红霉素抗性机制近来发现了一种新得红霉素抗性机制,就就是通过一些特殊得短肽与核糖体相互作用是通过一些特殊得短肽与核糖体相互作用而产生得。在大肠埃希氏菌中一些而产生得。在大肠埃希氏菌中一些23S 23S rRNArRNA片段片段(均包含碱基均包含碱基123312331348)1348)得过量得过量表达能导致产生红霉素抗性得现象表达能导致产生红霉素抗性得现象,这些这些片段称为片段称为E-RNA;E-RNA;经缺失分析发现其实只需有小片段经缺失分析发现其实只需有小片段(碱基碱基123512351268)1268)得表达就足以提供红霉素得得表达就足以提供红霉素得抗性了抗性了,这个片段称为这个片段称为E-RNA34E-RNA34。二、细菌对链阳性菌素产生耐药性得作用机制二、细菌对链阳性菌素产生耐药性得作用机制 对链阳性菌素产生耐药性得问题首先在葡对链阳性菌素产生耐药性得问题首先在葡萄球菌中发现萄球菌中发现,其仅对链阳性菌素其仅对链阳性菌素A A组分产组分产生耐药性生耐药性;葡萄球菌中有很多编码对链阳性菌素葡萄球菌中有很多编码对链阳性菌素A A产生产生耐药性得基因如耐药性得基因如,编码酰基转移酶得编码酰基转移酶得vat(A)vat(A)、vat(B)vat(B)和和vat(C)vat(C);编码涉及到外泵系统得编码涉及到外泵系统得ATPATP结合蛋白得结合蛋白得vga(A)vga(A)和和vga(B)vga(B)。二、细菌对链阳性菌素产生耐药性得作用机制二、细菌对链阳性菌素产生耐药性得作用机制n在肠球菌中在肠球菌中,粪肠球菌对链阳性菌素粪肠球菌对链阳性菌素A A和和B B表表现为天然抗性现为天然抗性,而分离得大多数屎肠球菌对而分离得大多数屎肠球菌对其就是敏感得其就是敏感得;n在对链阳性菌素在对链阳性菌素A A和和B B产生耐药性得粪肠球产生耐药性得粪肠球菌中分离到了菌中分离到了satAsatA和和satGsatG两个编码酰基转两个编码酰基转移酶得基因移酶得基因,现在已经分别重新命名为现在已经分别重新命名为vat(D)vat(D)和和vat(E)vat(E)。链阳性菌素链阳性菌素A A衍生物达福霉素被钝化酶衍生物达福霉素被钝化酶(酰化酶酰化酶)修饰得位点修饰得位点 链阳性菌素链阳性菌素B B衍生物喹奴普丁被钝化酶衍生物喹奴普丁被钝化酶(裂合酶裂合酶)修饰得作用位点修饰得作用位点 VgbVgb裂合酶最小底物得结构裂合酶最小底物得结构 三、细菌对林可霉素产生耐药性得作用机制三、细菌对林可霉素产生耐药性得作用机制 在在这两种细菌中这两种细菌中,通过钝化酶得作用使抗生通过钝化酶得作用使抗生素分子中得位核苷酰化成为素分子中得位核苷酰化成为4(5-4(5-核糖核糖核苷核苷)林可霉素或氯林可霉素林可霉素或氯林可霉素(如图所示如图所示),),这与在链霉菌中发现得钝化机制不同。这与在链霉菌中发现得钝化机制不同。细菌对林可霉素产生耐药性得作用机制细菌对林可霉素产生耐药性得作用机制第四节第四节 新型大环内酯类抗生素得研究开发新型大环内酯类抗生素得研究开发新型大环内酯类抗生素得研究开发新型大环内酯类抗生素得研究开发 罗红霉素罗红霉素 地红霉素地红霉素克拉红霉素克拉红霉素 氟红霉素氟红霉素阿齐红霉素阿齐红霉素罗她霉素罗她霉素 乙酰麦迪霉素乙酰麦迪霉素品名品名化学结构化学结构抗菌谱抗菌谱临床药理临床药理罗红霉素罗红霉素(RXM)(RXM)1414元环元环C-9C-9肟衍生物肟衍生物与与EMEM近似近似血峰浓度高血峰浓度高,消除半衰期消除半衰期12 12 h,h,组织渗透性好组织渗透性好地红霉素地红霉素(DRM)(DRM)1414元环元环C-9,11C-9,11恶嗪衍恶嗪衍生物生物与与EMEM近似近似组织浓度高且持久组织浓度高且持久,血药浓血药浓度低但半衰期长度低但半衰期长克拉红霉素克拉红霉素(CAM)(CAM)1414元环元环6-O-6-O-甲基衍生甲基衍生物物抗革兰阴性菌及军团抗革兰阴性菌及军团菌菌血药浓度与组织浓度均高血药浓度与组织浓度均高氟红霉素氟红霉素(FUM)(FUM)1414元环元环8-8-氟基衍生物氟基衍生物与与EMEM近似近似组织浓度较高组织浓度较高,血中半衰期血中半衰期8h8h阿齐红霉素阿齐红霉素(AZM)(AZM)1515元环元环C-9”C-9”叔胺衍叔胺衍生物生物抗革兰阴性菌抗革兰阴性菌组织浓度明显高于血药浓组织浓度明显高于血药浓度且持久度且持久,胞内浓度高胞内浓度高罗她霉素罗她霉素(RKM)(RKM)1616元环元环3”-3”-酯衍生物酯衍生物抗军团菌、支原体和抗军团菌、支原体和部分耐部分耐EMEM葡球菌葡球菌组织浓度高于血药浓度组织浓度高于血药浓度,胞胞内浓度高内浓度高米欧卡霉素米欧卡霉素(MOM,(MOM,乙乙酰麦迪霉素酰麦迪霉素)1616元环元环3”-3”-酯衍生物酯衍生物与与RKMRKM近似近似血药浓度及半衰期均优于血药浓度及半衰期均优于母体化合物麦迪霉素母体化合物麦迪霉素新大环内酯抗生素特征比较新大环内酯抗生素特征比较 抗菌药物名称抗菌药物名称试验浓度范围试验浓度范围(g/ml)(g/ml)MIC(g/ml)MIC(g/ml)范围范围50%50%90%90%二甲胺四环素二甲胺四环素0 0、00788007880 0、06200620、25250 0、1251250 0、2525红霉素红霉素0 0、000240000240、25250 0、0019000190、007800780 0、003900390 0、00780078甲红霉素甲红霉素0 0、000240000240、25250 0、000480000480、003900390 0、001900190 0、00190019罗红霉素罗红霉素0 0、000240000240、25250 0、0019000190、007800780 0、003900390 0、00780078阿齐霉素阿齐霉素0 0、000030000030、0310310 0、000060000060、00048000480 0、00024000240 0、0004800048交沙霉素交沙霉素0 0、000240000240、25250 0、0019000190、031303130 0、007800780 0、01560156左氧氟沙星左氧氟沙星0 0、00788007880 0、12501250、5 50 0、25250 0、2525泰莱霉素泰莱霉素0 0、000030000030、0310310 0、000240000240、001900190 0、00097000970 0、0009700097泰利霉素和其她一些抗菌药物得抗肺炎支原体活性比较泰利霉素和其她一些抗菌药物得抗肺炎支原体活性比较泰利霉素得化学结构泰利霉素得化学结构菌菌 株株MIC(g/ml)MIC(g/ml)泰利霉素泰利霉素红霉素红霉素康氏立克次氏体康氏立克次氏体(Richettsia conoriiRichettsia conorii)MoroccanMoroccan (ATC VR14)(ATC VR14)0 0、5 58 8康氏立克次氏体康氏立克次氏体(Richettsia conoriiRichettsia conorii)serotype serotype IsraeliIsraeli0 0、5 58 8立氏立克次氏体立氏立克次氏体(Richettsi rickettsiiRichettsi rickettsii)Sheila Sheila SmithSmith(ATCC VR149)(ATCC VR149)0 0、5-15-18 8Rickettsia africaeRickettsia africae0 0、5 58 8斑疹伤寒立克次氏体斑疹伤寒立克次氏体(Rickettsia typhiRickettsia typhi)WilnmingtonWilnmington(ATCC VR144)(ATCC VR144)0 0、5 50 0、5-15-1普氏立克次氏体普氏立克次氏体(Rickettsia prowazekii)Breinl(Rickettsia prowazekii)Breinl(ATCC VR142)(ATCC VR142)0 0、5 50 0、125-0125-0、2525汉氏巴尔通氏体汉氏巴尔通氏体(Bartonella henselaeBartonella henselae)HoustonHouston 1 1(ATCC 49882)(ATCC 49882)和和URUR、LLLL、E E、9 90 0、0030030 0、06-006-0、2525五日热巴尔通氏体五日热巴尔通氏体(Bartonella quinanaBartonella quinana)OklahomaOklahoma (ATCC49793)(ATCC49793)和和URUR、P P、IEIE、H2H20 0、0060060 0、006-0006-0、1212杆状巴尔通氏体杆状巴尔通氏体(Bartonella(Bartonella baciliiformis)baciliiformis)KC583(ATCC35685)KC584(ATCC3KC583(ATCC35685)KC584(ATCC35686)5686)0 0、0150150 0、0606Acochaca 812,A