Tschowri VL5: Antibiotika I - Herkunft, Struktur, Wirkungsweise Flashcards
Was sind Antibiotika?
- kleine von Mikroorganismen produzierte moleküle
- ermöglichen moderne Medizin
- einzige Medizin, die Krankheiten heilt
- tötet oder hemmt das Wachstum von Mikroorganismen ohne Tiere oder Menschen zu behindern
- erhöht durchschnittliche Lebenserwartung
Welche Mikroorganismen produzieren Antibiotika?
- Streptomyces und Actinomycin (60%)
- Pilze (30%)
- alle anderen (10%)
Antibiotikaklassifikation
Nach aktionsmodus
[- bakteriostatisch
- bakteriozidal]
aktivitätsspektrum
[- Breitband
- begrenzt]
Zielstruktur: [- Zellwandsynthese - DNA Gyrase - RNA elongation - DNA abhängige RNAP - proteinsynthese (50s und 30s und tRNA ) - lipidsynthese - Cytoplasmamembran (Struktur und funktion)]
Chemische struktur [- beta-lactam - Quinolone - aminoglykoside - tetracyclin - macrolide - glycopeptide]
-> kein Antibiotikum, das gegen alle microben nützt
Bakteriostatische Antibiotika
Hemmt Wachstum von Bakterien
Microlides, tetracyclin, chloramphenicol
Bakteriozidale Antibiotika
Tötet Organismen
Aminoglykoside
Breitband Antibiotika
Tetracycline
Schmale/ begrenzte Antibiotika
Vancomycine
Klassifikation nach wirkunsspektrum
Bakteriostatisch
Bakteriozidal
Klassifikation nach aktiviätsspektrum
Breitband
Schmal/ begrenzt
Klassifikation nach zielstruktur
- Zellwandsynthese
- DNA Gyrase
- RNA elongation
- DNA abhängige RNAP
- proteinsynthese (50s und 30s und tRNA )
- lipidsynthese
- Cytoplasmamembran (Struktur und funktion)
Klassifikation nach Chemischer struktur
- beta-lactam
- Quinole
- aminoglykoside
- tetracyclin
- macrolide Antibiotika
- glycopeptide
Zellwandantibiotika
Vancomycin
Monobaktame
Penicillin
Beta-lactam-Antibiotika
- Kern: Beta lactam ring
- unterschiedliche seitengruppen für unterschiedlich Effizienz, Aktivität und löslichkeit
Penicillin, methicillin, oxacillin, ampicillin
- > gegen zellwandsynthese
- beta-lactam-Antibiotika ahmen D-Ala-D-Ala-Struktur der Crosslinks nach, dieses ist wichtig für die peptidoglykan Synthese
- binden an transpeptidase -> stoppen PeptidoglykanSynthese -> wachsende Zelle Platzt auf Grund von Instabilität
Glycopeptid Antibiotika
Vancomycin
- produziert von actinobakterium Amycolatopsis orientalis
- > gegen zellwandsynthese
- bindet an D-Ala-D-Ala am Terminalen Ende des pentapeptids und verhindert so die Aktion von transglycosylase und transpeptidase
Tetracycline
Inhibieren die proteinbiosynthese: 30S UE des ribosom
- sind bakteriostatisch und wirken, indem sie an die A-seiten des ribosoms binden und diese zerstören
- tetracyclin Moleküle umfassen einen tetrazyklischen Kern, an dem verschiedene Seitengruppen hängen
- Breitband Antibiotika: passieren die äußere Membran von gram- Bakterien durch die Poren OmpF und OmpC
Inhibitoren der 30S UE
Tetracyclin
Aminoglykoside (Streptomycin, Kanamycin)
Aminoglykoside
Inhibieren die proteinsynthese durch Bindung an die 30s UE
- haupt Struktur einheit: verschiedene Zucker beinhalten amino und hydroxylgruppen
Binden auch an die 16s UE, genauer an der A-Seite
- bakteriozidal
- > verursachen translationelles Verlesen der mRNA
Durch welches Bakterium wird das Antibiotikum streptomycin produziert?
Streptomyces griseus
- während des vegetativen Wachstums wird die Expression von adpA durch das A-Faktor Rezeptor Protein ArpA, welches als Repressor fungiert, geblockt
- Die Akkumulation von A-Faktor führt zur derepression von adpA-expression und der nachfolgenden Aktivierung des AdpA regulon
- direkte Ziele: von AdpA beinhalten Gene, die Schlüsselproteine für die morphologische Differenzierung und strR, zudem die Aktivatoren für das gencluster der Streptomycin biosynthese, kodieren
Wo kommt AdpA vor? Was tut es?
Im Streptomycin Gencluster von S. griseus
- bindet und aktiviert den Promoter stromaufwärts Der Gene StrR, welche das Streptomycin Regulator Protein kodieren.
- StrR vermittelt die transkriptionelle Hochregulation des hauptsächlichen Streptomycin-Biosynthese Gens
Macrolide und chloramphenicol
Inhibieren proteinsynthese: betreffen die 50s UE
- Macrolid zB Erytromycin: bindet an 23s rRNA der 50s UE -> blockt den Peptid-Ausgang und stimuliert die Dissoziation der Peptidyl-tRNA aus dem Ribosom während der Translation: bakteriostatisch
- chloramphenicol hemmt die peptidyl tranferase Aktivität
Sulfonamide
Wirken auf Folsäuresynthese
- strukturelle analoge von PABA
- verhindern die Synthese von tetrahydrofolsäure TFH, einen wichtigen kofaktor in der Synthese von nukleinsäure Vorläufer
- selektiv toxisch in Bakterien, da diese ihre eigenen Folsäuren synthetisieren
- tiere: Aufnahme von Folsäure durch nahrung
Quinolone
Quinolone: Nalidixin säure
Greifen die zwei essentiellen Topoisomerasen IV und DNA-Gyrase an
Inhibitoren der 50s UE
Macrolinde: erytromycin
Chloramphenicol
Folsäuresynthese Antibiotika
Sulfonamide
