Penisilin bağlayıcı proteinler (PBP'ler), penisiline olan yakınlıkları ve bağlanmaları ile karakterize edilen bir grup proteindir. Birçok bakterinin normal bir bileşenidirler; bu isim sadece proteinin keşfedilme şeklini yansıtmaktadır. Tüm β-laktam antibiyotikler ( inhibe eden hariç) bakteri hücre duvarı sentezi için gerekli olan PBP'lere bağlanır. PBP'ler olarak adlandırılan bir enzim alt grubunun üyeleridir.
Penisilin bağlayıcı protein, transpeptidaz | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tanımlayıcılar | |||||||||
PCN-bd_Tpept | |||||||||
PF00905 | |||||||||
IPR001460 | |||||||||
195 | |||||||||
5hlb | |||||||||
541 | |||||||||
|
Penisilin bağlayıcı protein, dimerizasyon alanı | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tanımlayıcılar | |||||||||||
PBP_dimer | |||||||||||
PF03717 | |||||||||||
IPR005311 | |||||||||||
|
Çeşitlilik
Her organizmada genellikle birkaç tane olmak üzere çok sayıda PBP vardır ve bunlar hem membrana bağlı hem de sitoplazmik proteinler olarak bulunur. Örneğin Spratt (1977), E. coli'nin tüm suşlarında molekül ağırlığı 40.000 ila 91.000 arasında değişen altı farklı PBP'nin rutin olarak tespit edildiğini bildirmektedir. Farklı PBP'ler hücre başına farklı sayılarda bulunur ve penisilin için farklı afinitelere sahiptir. PBP'ler genellikle yüksek molekül ağırlıklı (YMA) ve düşük molekül ağırlıklı (DMA) kategoriler olarak sınıflandırılır. PBP'lerden evrimleşen proteinler birçok yüksek organizmada görülür ve memeli LACTB proteinini içerir.
İşlev
PBP'lerin tümü, bakteri hücre duvarlarının ana bileşeni olan peptidoglikan sentezinin son aşamalarında yer alır. Bakteriyel hücre duvarı sentezi, bakterilerde büyüme, hücre bölünmesi (dolayısıyla üreme) ve hücresel yapının korunması için gereklidir. PBP'lerin inhibisyonu, hücre duvarı yapısında kusurlara ve hücre şeklinde düzensizliklere, örneğin , psödomultisellüler formlara, oluşumuna yol açan lezyonlara ve nihai hücre ölümü ve yol açar.
PBP'lerin lipid ara ürünlerinden çapraz bağlı peptidoglikan sentezleme sürecinde yer alan bir dizi reaksiyonu katalize ettiği ve D-alaninin peptidoglikan öncülünden uzaklaştırılmasına aracılık ettiği gösterilmiştir. Saflaştırılmış enzimlerin aşağıdaki reaksiyonları katalize ettiği gösterilmiştir: D-alanin karboksipeptidaz, peptidoglikan transpeptidaz ve peptidoglikan endopeptidaz. Üzerinde çalışılan tüm bakterilerde, enzimlerin yukarıdaki reaksiyonlardan birden fazlasını katalize ettiği gösterilmiştir. Enzimin penisiline duyarsız bir transglikozilaz alanı (lineer glikan iplikçiklerinin oluşumunda rol oynar) ve penisiline duyarlı bir transpeptidaz alanı (peptit alt birimlerinin çapraz bağlanmasında rol oynar) vardır ve aktif bölgedeki serin, PBP ailesinin tüm üyelerinde korunur.
Bazı düşük molekül ağırlıklı PBP'ler MreB hücre iskeleti ile ilişkilidir ve hücre büyümesi sırasında petipdoglikanı yönlendirilmiş bir şekilde yerleştirerek hücre etrafındaki dönüşünü takip eder. Buna karşılık, yüksek molekül ağırlıklı PBP'ler MreB'den bağımsızdır ve peptidoglikandaki kusurları tespit edip onararak hücre duvarı bütünlüğünü korur.
Antibiyotikler
PBP'ler β-laktam antibiyotiklere bağlanırlar çünkü kimyasal yapı olarak peptidoglikanı oluşturan modüler parçalara benzerler. Penisiline bağlandıklarında, β-laktam amid bağı koparak PBP'lerin aktif bölgesindeki katalitik serin kalıntısı ile kovalent bir bağ oluşturur. Bu geri dönüşü olmayan bir reaksiyondur ve enzimi inaktive eder.
Antibiyotikler ve direnç üzerindeki rolleri nedeniyle PBP'ler üzerine çok sayıda araştırma yapılmıştır. Bakteriyel hücre duvarı sentezi ve sentezinde PBP'lerin rolü, seçici toksisite ilaçları için çok iyi bir hedeftir çünkü metabolik yollar ve enzimler bakterilere özgüdür. Antibiyotiklere karşı direnç, PBP'lerin aşırı üretimi ve penisilinler için düşük afiniteye sahip PBP'lerin oluşumu (laktamaz üretimi gibi diğer mekanizmaların yanı sıra) yoluyla ortaya çıkmıştır. Bu deneyler, proteine farklı amino asitler ekleyerek PBP'nin yapısını değiştirmekte ve ilacın proteinle nasıl etkileşime girdiğine dair yeni keşiflere olanak sağlamaktadır. PBP'ler üzerinde yapılan araştırmalar, yeni yarı sentetik β-laktamların keşfedilmesine yol açmıştır; burada orijinal penisilin molekülü üzerindeki yan zincirlerin değiştirilmesi, PBP'lerin penisiline olan afinitesini artırmış ve böylece direnç geliştiren bakterilerde etkinliği artırmıştır.
(PBP2A) proteininin varlığı, 'ta (MRSA) görülen antibiyotik direncinden sorumludur.
β-laktam halkası, tüm β-laktam antibiyotiklerde ortak olan bir yapıdır.
Diğer resimler
- Penisilin çekirdeği.
- PBP3 inhibe edildiğinde bazı bakterilerde (elektron mikrografının sağ üst kısmı) meydana gelir.
Kaynakça
- ^ Sainsbury S, Bird L, Rao V, Shepherd SM, Stuart DI, Hunter WN, Owens RJ, Ren J (January 2011). "Crystal structures of penicillin-binding protein 3 from Pseudomonas aeruginosa: comparison of native and antibiotic-bound forms". Journal of Molecular Biology. 405 (1). ss. 173-84. doi:10.1016/j.jmb.2010.10.024. (PMC) 3025346 $2. (PMID) 20974151.
- ^ a b Miyachiro MM, Contreras-Martel C, Dessen A (January 2020). "Penicillin-Binding Proteins (PBPS) and Bacterial Cell Wall Elongation Complexes". Macromolecular Protein Complexes II: Structure and Function. Subcellular Biochemistry. 93. ss. 273-289. doi:10.1007/978-3-030-28151-9_8. ISBN . (PMID) 31939154.
- ^ a b Spratt BG (January 1977). "Properties of the penicillin-binding proteins of Escherichia coli K12,". European Journal of Biochemistry. 72 (2). ss. 341-52. doi:10.1111/j.1432-1033.1977.tb11258.x. (PMID) 319999.
- ^ a b Basu J, Chattopadhyay R, Kundu M, Chakrabarti P (July 1992). "Purification and partial characterization of a penicillin-binding protein from Mycobacterium smegmatis". Journal of Bacteriology. 174 (14). ss. 4829-32. doi:10.1128/jb.174.14.4829-4832.1992. (PMC) 206282 $2. (PMID) 1624470.
- ^ Peitsaro N, Polianskyte Z, Tuimala J, Pörn-Ares I, Liobikas J, Speer O, Lindholm D, Thompson J, Eriksson O (January 2008). "Evolution of a family of metazoan active-site-serine enzymes from penicillin-binding proteins: a novel facet of the bacterial legacy". BMC Evolutionary Biology. Cilt 8. s. 16. doi:10.1186/1471-2148-8-26. (PMC) 2266909 $2. (PMID) 18226203.
- ^ a b Cushnie TP, O'Driscoll NH, Lamb AJ (December 2016). "Morphological and ultrastructural changes in bacterial cells as an indicator of antibacterial mechanism of action". Cellular and Molecular Life Sciences. 73 (23). ss. 4471-4492. doi:10.1007/s00018-016-2302-2. hdl:10059/2129. (PMID) 27392605. 7 Ekim 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 1 Mayıs 2020.
- ^ Dion, Michael F.; Kapoor, Mrinal; Sun, Yingjie; Wilson, Sean; Ryan, Joel; Vigouroux, Antoine; Teeffelen, Sven van; Oldenbourg, Rudolf; Garner, Ethan C. (13 Mayıs 2019). "Bacillus subtilis cell diameter is determined by the opposing actions of two distinct cell wall synthetic systems". Nature Microbiology. 4 (8). ss. 1294-1305. doi:10.1038/s41564-019-0439-0. ISSN 2058-5276. (PMC) 6656618 $2. (PMID) 31086310.
- ^ Vigouroux, Antoine; Cordier, Baptiste; Aristov, Andrey; Alvarez, Laura; Özbaykal, Gizem; Chaze, Thibault; Oldewurtel, Enno Rainer; Matondo, Mariette; Cava, Felipe; Bikard, David; van Teeffelen, Sven (6 Ocak 2020). "Class-A penicillin binding proteins do not contribute to cell shape but repair cell-wall defects". eLife. Cilt 9. Jie Xiao (ed.). s. -51998. doi:10.7554/eLife.51998. ISSN 2050-084X. (PMC) 7002073 $2. (PMID) 31904338.
- ^ Nguyen-Distèche M, Leyh-Bouille M, Ghuysen JM (October 1982). "Isolation of the membrane-bound 26 000-Mr penicillin-binding protein of Streptomyces strain K15 in the form of a penicillin-sensitive D-alanyl-D-alanine-cleaving transpeptidase". Biochemical Journal. 207 (1). ss. 109-15. doi:10.1042/bj2070109. (PMC) 1153830 $2. (PMID) 7181854.
- ^ Chambers HF (March 1999). "Penicillin-binding protein-mediated resistance in pneumococci and staphylococci". Journal of Infectious Diseases. 179 (Suppl 2). ss. S353-9. doi:10.1086/513854. (PMID) 10081507.
- ^ Ubukata K, Nonoguchi R, Matsuhashi M, Konno M (May 1989). "Expression and inducibility in Staphylococcus aureus of the mecA gene, which encodes a methicillin-resistant S. aureus-specific penicillin-binding protein". Journal of Bacteriology. 171 (5). ss. 2882-5. doi:10.1128/jb.171.5.2882-2885.1989. (PMC) 209980 $2. (PMID) 2708325.
- ^ Pandey N, Cascella M (March 2020). "Beta Lactam Antibiotics". StatPearls. (PMID) 31424895. 15 Aralık 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 1 Mayıs 2020.
- ^ Bardal SK, Waechter JE, Martin DS (January 2011). . Applied Pharmacology: 233–291. doi:10.1016/B978-1-4377-0310-8.00018-X. ISBN . 2020-07-05 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2020-05-01.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Penisilin baglayici proteinler PBP ler penisiline olan yakinliklari ve baglanmalari ile karakterize edilen bir grup proteindir Bircok bakterinin normal bir bilesenidirler bu isim sadece proteinin kesfedilme seklini yansitmaktadir Tum b laktam antibiyotikler inhibe eden haric bakteri hucre duvari sentezi icin gerekli olan PBP lere baglanir PBP ler olarak adlandirilan bir enzim alt grubunun uyeleridir Pseudomonas aeruginosa dan Penisilin Baglayici Protein 3 in PDB 3OC2 atomik yapisinin serit gosterimi ile olusturulmus goruntu Penisilin baglayici protein transpeptidazTanimlayicilarPCN bd TpeptPF00905IPR0014601955hlb541Mevcut protein yapilari yapilar ECOD PDBRCSB PDB PDBe PDBjyapi ozetiPenisilin baglayici protein dimerizasyon alaniTanimlayicilarPBP dimerPF03717IPR005311Mevcut protein yapilari yapilar ECOD PDBRCSB PDB PDBe PDBjyapi ozetiPDB 1k25 PDB 1mwr PDB 1mws PDB 1mwt PDB 1mwu PDB 1pmd PDB 1pyy PDB 1qme PDB 1qmf PDB 1rp5 PBP ler normalde bakteri hucre duvarinin capraz baglanmasini katalize eder ancak penisilin ve diger b laktam antibiyotikler tarafindan kalici olarak inhibe edilebilirler NAM N asetilmuramik asit NAG N asetilglukozamin CesitlilikHer organizmada genellikle birkac tane olmak uzere cok sayida PBP vardir ve bunlar hem membrana bagli hem de sitoplazmik proteinler olarak bulunur Ornegin Spratt 1977 E coli nin tum suslarinda molekul agirligi 40 000 ila 91 000 arasinda degisen alti farkli PBP nin rutin olarak tespit edildigini bildirmektedir Farkli PBP ler hucre basina farkli sayilarda bulunur ve penisilin icin farkli afinitelere sahiptir PBP ler genellikle yuksek molekul agirlikli YMA ve dusuk molekul agirlikli DMA kategoriler olarak siniflandirilir PBP lerden evrimlesen proteinler bircok yuksek organizmada gorulur ve memeli LACTB proteinini icerir IslevPBP lerin tumu bakteri hucre duvarlarinin ana bileseni olan peptidoglikan sentezinin son asamalarinda yer alir Bakteriyel hucre duvari sentezi bakterilerde buyume hucre bolunmesi dolayisiyla ureme ve hucresel yapinin korunmasi icin gereklidir PBP lerin inhibisyonu hucre duvari yapisinda kusurlara ve hucre seklinde duzensizliklere ornegin psodomultiselluler formlara olusumuna yol acan lezyonlara ve nihai hucre olumu ve yol acar PBP lerin lipid ara urunlerinden capraz bagli peptidoglikan sentezleme surecinde yer alan bir dizi reaksiyonu katalize ettigi ve D alaninin peptidoglikan onculunden uzaklastirilmasina aracilik ettigi gosterilmistir Saflastirilmis enzimlerin asagidaki reaksiyonlari katalize ettigi gosterilmistir D alanin karboksipeptidaz peptidoglikan transpeptidaz ve peptidoglikan endopeptidaz Uzerinde calisilan tum bakterilerde enzimlerin yukaridaki reaksiyonlardan birden fazlasini katalize ettigi gosterilmistir Enzimin penisiline duyarsiz bir transglikozilaz alani lineer glikan iplikciklerinin olusumunda rol oynar ve penisiline duyarli bir transpeptidaz alani peptit alt birimlerinin capraz baglanmasinda rol oynar vardir ve aktif bolgedeki serin PBP ailesinin tum uyelerinde korunur Bazi dusuk molekul agirlikli PBP ler MreB hucre iskeleti ile iliskilidir ve hucre buyumesi sirasinda petipdoglikani yonlendirilmis bir sekilde yerlestirerek hucre etrafindaki donusunu takip eder Buna karsilik yuksek molekul agirlikli PBP ler MreB den bagimsizdir ve peptidoglikandaki kusurlari tespit edip onararak hucre duvari butunlugunu korur AntibiyotiklerPBP ler b laktam antibiyotiklere baglanirlar cunku kimyasal yapi olarak peptidoglikani olusturan moduler parcalara benzerler Penisiline baglandiklarinda b laktam amid bagi koparak PBP lerin aktif bolgesindeki katalitik serin kalintisi ile kovalent bir bag olusturur Bu geri donusu olmayan bir reaksiyondur ve enzimi inaktive eder Antibiyotikler ve direnc uzerindeki rolleri nedeniyle PBP ler uzerine cok sayida arastirma yapilmistir Bakteriyel hucre duvari sentezi ve sentezinde PBP lerin rolu secici toksisite ilaclari icin cok iyi bir hedeftir cunku metabolik yollar ve enzimler bakterilere ozgudur Antibiyotiklere karsi direnc PBP lerin asiri uretimi ve penisilinler icin dusuk afiniteye sahip PBP lerin olusumu laktamaz uretimi gibi diger mekanizmalarin yani sira yoluyla ortaya cikmistir Bu deneyler proteine farkli amino asitler ekleyerek PBP nin yapisini degistirmekte ve ilacin proteinle nasil etkilesime girdigine dair yeni kesiflere olanak saglamaktadir PBP ler uzerinde yapilan arastirmalar yeni yari sentetik b laktamlarin kesfedilmesine yol acmistir burada orijinal penisilin molekulu uzerindeki yan zincirlerin degistirilmesi PBP lerin penisiline olan afinitesini artirmis ve boylece direnc gelistiren bakterilerde etkinligi artirmistir PBP2A proteininin varligi ta MRSA gorulen antibiyotik direncinden sorumludur b laktam halkasi tum b laktam antibiyotiklerde ortak olan bir yapidir Diger resimlerPenisilin cekirdegi PBP3 inhibe edildiginde bazi bakterilerde elektron mikrografinin sag ust kismi meydana gelir Kaynakca Sainsbury S Bird L Rao V Shepherd SM Stuart DI Hunter WN Owens RJ Ren J January 2011 Crystal structures of penicillin binding protein 3 from Pseudomonas aeruginosa comparison of native and antibiotic bound forms Journal of Molecular Biology 405 1 ss 173 84 doi 10 1016 j jmb 2010 10 024 PMC 3025346 2 PMID 20974151 a b Miyachiro MM Contreras Martel C Dessen A January 2020 Penicillin Binding Proteins PBPS and Bacterial Cell Wall Elongation Complexes Macromolecular Protein Complexes II Structure and Function Subcellular Biochemistry 93 ss 273 289 doi 10 1007 978 3 030 28151 9 8 ISBN 978 3 030 28150 2 PMID 31939154 a b Spratt BG January 1977 Properties of the penicillin binding proteins of Escherichia coli K12 European Journal of Biochemistry 72 2 ss 341 52 doi 10 1111 j 1432 1033 1977 tb11258 x PMID 319999 a b Basu J Chattopadhyay R Kundu M Chakrabarti P July 1992 Purification and partial characterization of a penicillin binding protein from Mycobacterium smegmatis Journal of Bacteriology 174 14 ss 4829 32 doi 10 1128 jb 174 14 4829 4832 1992 PMC 206282 2 PMID 1624470 Peitsaro N Polianskyte Z Tuimala J Porn Ares I Liobikas J Speer O Lindholm D Thompson J Eriksson O January 2008 Evolution of a family of metazoan active site serine enzymes from penicillin binding proteins a novel facet of the bacterial legacy BMC Evolutionary Biology Cilt 8 s 16 doi 10 1186 1471 2148 8 26 PMC 2266909 2 PMID 18226203 a b Cushnie TP O Driscoll NH Lamb AJ December 2016 Morphological and ultrastructural changes in bacterial cells as an indicator of antibacterial mechanism of action Cellular and Molecular Life Sciences 73 23 ss 4471 4492 doi 10 1007 s00018 016 2302 2 hdl 10059 2129 PMID 27392605 7 Ekim 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 1 Mayis 2020 Dion Michael F Kapoor Mrinal Sun Yingjie Wilson Sean Ryan Joel Vigouroux Antoine Teeffelen Sven van Oldenbourg Rudolf Garner Ethan C 13 Mayis 2019 Bacillus subtilis cell diameter is determined by the opposing actions of two distinct cell wall synthetic systems Nature Microbiology 4 8 ss 1294 1305 doi 10 1038 s41564 019 0439 0 ISSN 2058 5276 PMC 6656618 2 PMID 31086310 Vigouroux Antoine Cordier Baptiste Aristov Andrey Alvarez Laura Ozbaykal Gizem Chaze Thibault Oldewurtel Enno Rainer Matondo Mariette Cava Felipe Bikard David van Teeffelen Sven 6 Ocak 2020 Class A penicillin binding proteins do not contribute to cell shape but repair cell wall defects eLife Cilt 9 Jie Xiao ed s 51998 doi 10 7554 eLife 51998 ISSN 2050 084X PMC 7002073 2 PMID 31904338 Nguyen Disteche M Leyh Bouille M Ghuysen JM October 1982 Isolation of the membrane bound 26 000 Mr penicillin binding protein of Streptomyces strain K15 in the form of a penicillin sensitive D alanyl D alanine cleaving transpeptidase Biochemical Journal 207 1 ss 109 15 doi 10 1042 bj2070109 PMC 1153830 2 PMID 7181854 Chambers HF March 1999 Penicillin binding protein mediated resistance in pneumococci and staphylococci Journal of Infectious Diseases 179 Suppl 2 ss S353 9 doi 10 1086 513854 PMID 10081507 Ubukata K Nonoguchi R Matsuhashi M Konno M May 1989 Expression and inducibility in Staphylococcus aureus of the mecA gene which encodes a methicillin resistant S aureus specific penicillin binding protein Journal of Bacteriology 171 5 ss 2882 5 doi 10 1128 jb 171 5 2882 2885 1989 PMC 209980 2 PMID 2708325 Pandey N Cascella M March 2020 Beta Lactam Antibiotics StatPearls PMID 31424895 15 Aralik 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 1 Mayis 2020 Bardal SK Waechter JE Martin DS January 2011 Applied Pharmacology 233 291 doi 10 1016 B978 1 4377 0310 8 00018 X ISBN 9781437703108 2020 07 05 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 2020 05 01