桿菌肽
bacitracin
定義:從枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌等中分離的環(huán)狀十二肽抗生素。有抑制或殺滅革蘭氏陽性和陰性菌的作用。主要組分桿菌肽A含D-氨基酸,抑制革蘭氏陽性菌細胞壁肽聚糖的合成。
學科:生物化學與分子生物學_氨基酸_肽與蛋白質(zhì)_肽_功能性寡肽和多肽
相關名詞:多肽 抗生素 革蘭氏陽性菌 革蘭氏陰性菌 細胞壁
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
桿菌肽是一種多肽類抗生素,抗菌譜與青霉素相似,作用于革蘭氏陽性菌和部分革蘭氏陰性菌。桿菌肽經(jīng)口服給藥后生物利用度極低,其代謝特點表現(xiàn)為難以被消化道吸收,約95%以上以原型形式通過糞便排出體外。基于其低毒性特征、無組織蓄積傾向以及快速清除特性,該藥物在動物體內(nèi)展現(xiàn)出顯著的安全性優(yōu)勢。
桿菌肽最早于1945年由美國科學家約翰遜研究團隊從臨床創(chuàng)傷患者的創(chuàng)面分泌物中分離獲得,其命名源自該患者的姓氏。該抗生素是由枯草芽孢桿菌次級代謝產(chǎn)生的多組分復合物,其化學結構特征表現(xiàn)為:1.由12個氨基酸殘基構成十二肽核心骨架;2.分子中同時存在噻唑啉環(huán)與七肽環(huán)兩大特征結構域,其中環(huán)狀結構域由7個氨基酸通過硫酯鍵交聯(lián)形成,鏈狀延伸部分則由5個氨基酸線性連接構成。值得注意的是,天然桿菌肽存在A、B、C等多種亞型,各異構體間主要差異在于側鏈取代基的修飾模式。
桿菌肽通過三重協(xié)同機制抑制細菌生長。1.瓦解細胞壁構建:桿菌肽能夠特異性地與脂質(zhì)載體結合,阻止磷循環(huán),使得細胞壁合成的底物無法被有效轉運到細胞壁合成位點;通過抑制轉糖基酶和轉肽酶活性,既阻礙糖鏈延伸又破壞結構交聯(lián),使細胞壁無法維持完整性。2.擊穿細胞膜屏障:桿菌肽可以作用于細菌的細胞膜,改變細胞膜的通透性,使細菌的正常代謝和生理功能受到嚴重影響,進而抑制其生長和繁殖。3.抑制細菌代謝:桿菌肽能夠精準作用于細菌體內(nèi)與能量代謝緊密相關的酶,抑制其活性,致使細菌難以獲取充足能量來維系正常生命活動;與此同時,桿菌肽還會對蛋白質(zhì)合成和核酸代謝等關鍵生理過程產(chǎn)生干擾,從多方面進一步阻斷細菌的增殖路徑,有效遏制細菌繁殖。
桿菌肽核心價值為局部抗革蘭氏陽性菌感染,多用于皮膚和眼科領域。皮膚感染方面,以軟膏或乳膏外用,治療膿皰瘡和毛囊炎等輕度感染;眼科則與黏菌素和新霉素等制成眼膏,治療結膜炎或眼瞼感染。獸醫(yī)領域,可治療家畜細菌性腸道或皮膚感染,或低劑量添加于飼料預防疾病和促進生長,但因耐藥性風險,歐盟已嚴格限制。應用時需平衡療效與安全性,避免濫用。
責任編輯:張鵬輝