Антибиотики транспортные

Биоорганическая химия изучает связь между строением органических веществ и их биологическими функциями. Интенсивно изучаются вещества белково-пептидной природы,, с помощью которых осуществляются основные функции живой клетки, обеспечиваются транспортные, защитные, регуляторные, воспринимающие и многие другие функции организма. К ним относятся разнообразные ферменты, гормоны, антибиотики, токсины и антитоксины, нейротропные вещества, иммунодепрессанты и иммуностимуляторы. [c.36]

Хорошо изученными примерами экскреции первого типа являются транспортные системы, кодируемые плазмидами и опосредующие энергозависимое удаление антибиотиков-тетрациклинов, а также анионов арсената и катионов кадмия из клеток, устойчивых к этим ингибиторам микроорганизмов. [c.70]

БеЛки и пептиды занимают особое место среди биологически важных веществ. Они не имеют себе равных по многообразию и спектру выполняемых ими биологических функций и участвуют, по существу, во всех процессах жизнедеятельности. Среди них мы встречаем ферменты, гормоны, антибиотики, токсины, белки-рецепторы и белки-регуляторы белки образуют строительный материал тканей и органов, лежат в основе защитных систем живого организма (антитела, интерфероны и т. п.), являются ключевыми элементами всех биологических транспортных и энергетических систем. Несмотря на то что многие белки уже хорошо изучены, перед исследователем предстают новые неизведанные просторы мира белков, и в этом отношении надо говорить лишь о нашем вступлении в этот удивительный и загадочный мир. Если вы стремитесь найти новый белок, прослеживая его роль по определенной биологической функции, то сейчас все чаще и чаще вам приходится встречаться с белками новых типов, меняющими наши традиционные представления о свойствах белка и принципах проявления его активности. Это и мембранные белки, существующие и действующие в неполярных средах, и белки рецепторных систем, способные к скачкообразному изменению своей пространственной структуры и, наконец, огромные по размеру белки-ансамбли, с молекулярным весом, достигающим многих сотен тысяч. Все это ставит перед исследователем сложнейшие проблемы, заставляет его постоянно обновлять свой методический арсенал, а колоссальные темпы развития современной науки и стремительный прогресс в изучении живой материи обязывают его находить и идентифицировать эти белки точно и в кратчайшие сроки, отводя не так уж много времени для полного распознания всех уровней структурной организации белка. Это естественно, поскольку настоящее изучение белка, подступ к пониманию его функционирования, начинается лишь тогда, когда структура белка уже расшифрована. [c.3]

Для преодоления множественной лекарственной устойчивости возбудителей осуществляется постоянный поиск новых антибиотиков, проводится химическая модификация известных молекул и выяснение путей подавления транспортных систем экскреции лекарственных веществ. [c.85]

Известно, что многие микроорганизмы имеют высокоактивные системы выброса ксенобиотиков (и антибиотиков), чем зачастую и объясняется их устойчивость к этим соединениям. Из-за способности микроорганизмов к латеральной передаче генов такая устойчивость быстро распространяется. Поэтому необходимо найти способы эффективного подавления выбрасывающих транспортных систем для поддержания высокой действующей концентрации лекарственного препарата внутри клетки. [c.106]

Отклонение температуры развития в ту или другую сторону обычно вызывает замедление роста микроорганизма и снижение выхода антибиотика. Обусловлено это тем, что температура существенно влияет на активность ферментов продуцентов антибиотиков, активность транспортных систем и на другие важные физиолого-биохимические функции микробной клетки. [c.82]

Имеется и другой механизм действия актиномицинов. Под действием ферментов клетки антибиотик преврашается в свободный радикал, способный вызывать изменения белков мембран. В результате этого нарушаются транспортные функции мембран и в конечном счете клетки гибнут. [c.322]

Поступление антибиотиков в клетку микроорганизмов — процесс активного транспорта. Следует подчеркнуть, что на транспортные нужды бактериальная клетка расходует в среднем 20-30% энергии, образуемой в процессе обмена веществ. [c.426]

В настоящее время начинают выясняться молекулярные механизмы, лежащие в основе многих процессов транспорта. В этой главе мы рассмотрим ряд транспортных систем, обеспечивающих перенос ионов, сахаров и аминокислот через биологические мембраны бактериальных и животных клеток. Мы обсудим также продуцируемые микроорганизмами транспортные антибиотики, поскольку именно анализ их структуры позволил выяснить, каким образом системы транспорта различают такие ионы, как, например, Ма и К. Последняя часть этой главы содержит описание каналов, соединяющих содержимое прилежащих друг к другу клеток. Эти протоки (рис. 36.1) играют важную роль в межклеточной коммуникации. [c.304]

Транспортные антибиотики повышают ионную проницаемость мембран [c.316]

Еше один хорошо изученный транспортный антибиотик - грамицидин А (рис. 36.20). Это полипептид с открытой цепью, состоящий из 15 аминокислотных остатков. Примечательна структура грамицидина А в нем чередуются D- и Е-аминокисло-ты. Кроме того, N- и С-концы полипептида модифицированы. Как будет показано несколько ниже, транспорт ионов грамицидином А и валиномицином осуществляется совершенно по-разному. [c.316]

Транспортные антибиотики функционируют либо как недвижные [c.317]

А. содержатся в животных, растениях и микроорганизмах. Многие А. связаны с мембранами клеток и клеточных органелл (транспортные А., АТФ-синтетазы митохондрий, хлоропластов и микроорганизмов). Функционирование таких А. сопряжено с переносом в-в через мембраны. Ингибиторы А. митохондрий-оловоорг. соед., ионы N3, нек-рые антибиотики (напр., ауромнцин) Ыа - и К-зависимых А. клеточных мембран-уабаин, или строфантин О А. миозина-реагенты, образующие с меркаптогруппой тиоляты (напр., соли тяжелых металлов). [c.33]

Биологические функции белков крайне разнообразны. Они выполняют каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), структурные (коллаген, фиброин), двигательные (миозин), транспортные (гемоглобин, миоглобин), защитные (иммуногло-. булины, интерферон), запасные (казеин, альбумин, глиадин, зе-ин) и другие функции. Среди белков встречаются антибиотики и вещества, оказывающие токсическое действие. [c.9]

В 60-е годы в СССР, прежде всего в И нституте химии природных соединений АН СССР, проводятся почучившие мировое признание работы по синтезу стероидных гормонов и антибиотиков, включая полный синтез тетрациклина, крупные исследования по химии углеводов, липидов и пептидов. Советская наука завоевывает признанный приоритет в биоорганической химии мембран. В после дующий период ведущие позиции нашей страны были закреплены в исследовании многих белков и полисахар1Тдов, транспортных и информационных нуклеиновых кислот, в создании ряда лекарственных препаратов (фторафур. феназепам и др.). [c.5]

Большую группу составляют так называемые транспортные белки, т. е. белки, участвующие в переносе различных вешеств, ионов и т. п. К ним обычно относят цитохром с, участвующий в транспорте электронов, гемоглобин, гемоцианин и миоглобин, переносящие кислород, а также сывороточный альбумин (транспорт жирных кислот в крови), -липопрокин (транспорт липидов), церулоплаз-мин (транспорт меди в крови), липид-обменивающие белки мембран. В последнее время эта группа пополнилась мембранными белками, выполняющими функции нонных каналов,— здесь необходимо упомянуть белковые компоненты полосы В-3, ответственные за транспорт анионов через эритроцитарную мембрану, белки Na -, Са - и К -каналов возбудимых мембран. К транспортным пептидам резонно отнести канал-образующие соединения типа аламетицина и грамицидинов А, В и С, а также пептидные антибиотики — ионофоры ряда валиномицина, энниатина и др. [c.22]

Как модели, липосомы значительно ближе к биологическим мембранам, чем бислойные липидные пленки. Как и биологические мембраны, они предстввляют собой замкнутые системы, что делает их пригодными для изучения пассивного транспорта ионов и малых молекул через липидный бислой. В отличие от БЛМ, липосомы достаточно стабильны и не содержат органических растворителей. Состав липидов в липосомах можно произвольно варьировать и таким образом направленно изменять свойства мембраны. В настоящее время хорошо разработаны методы включения функционально-активных мембранных белков в липосомы. Такие искусственные белково-лнпидные структуры обычно называются протеолипо-сомами (рис. 310). Благодаря возможности реконструкции мембраны из ее основных компонентов удается моделировать ферментативные. транспортные и рецепторные функции клеточных мембран. В липосомы можно авести антигены, а также ковалентно присоединить антитела (рис. 311) и использовать их в иммунологических исследованиях. Они представляют собой удобную модель для изучения действия многих лекарственных веществ, витаминов, гормонов, антибиотиков и т. д. Как уже отмечалось, при образовании липосом водорастворимые вещества захватываются вместе с водой и попадают во внутреннее пространство липосом. Таким путем можно начинять липосомы различными веществами, включая [c.579]

Важными компонентами цитоплазмы являются рибосомы, ферменты, рибонуклеиновые кислоты (РНК). Рибосомы представляют собой мембранные структуры 16 X 18 нм, состоящие на 40% из белка и на 60% из РНК. Они являются центрами синтеза белка. Одним из доказательств этого служит концентрация антибиотика хлорамфеннкола на рибосомах. Механизм действия хлорамфеннкола на бактерии состоит в подавлении синтеза белка в бактериальных клетках, чувствительных к этому антибиотику. Бактериальная клетка содержит около 10 000 рибосомальных частиц. Матричная и транспортная РНК участвуют в синтезе белков. Ферменты катализируют реакции синтеза и распада. При обработке лизоцимом бактериальных клеток протопласт приобретает сферическую форму и сохраняет жизнеспособность. В протопластах происходят важнейшие биохимические процессы биосинтез белка и нуклеиновых кислот, [c.26]

Изменения состава белков могут происходить либо в метаболических ферментах [69], что блокирует метаболизм вредного вещества, либо в транспортной системе или в клеточной стенке [70], что блокирует их поступление в клетку. Сообщалось о потере в таких условиях специальных транспортных белков мембраны [71]. Кроме того, микроорганизмы могут продуцировать внеклеточные связывающие белки, такие как металло-тионены [72], или пассировать токсины в цитоплазматических вакуолях или гранулах. Неспецифическое внеклеточное связывание токсинов такими компонентами клеточной стенки, как тей-хоевая кислота, полисахариды и липополисахариды, также способствует детоксикации [73]. Известно, что многие из этих адаптаций детерминированы плазмидами, как, например, двойная резистентность некоторых штаммов Staphylo o us aureus к ртути и антибиотикам. [c.55]

Транспортным свойствам мембран на основе МАК также уделено достаточно внимания в литературе. Это особенно относится к мембранам на основе антибиотиков (валиномицина, нактина и др.). Уже Эйзенман с сотр. [43, гл. 1], изучая факторы, определяющие селективность мембран с МАК, пришли к выводу о существовании простых зависимостей между селективностью и равновесными параметрами. В этом случае селективность в основном зависит от специфического взаимодействия катионов с молекулами МАК и характеризуется уравнением [c.41]

Макролидный антибиотик эритромицин действует, вероятно, очень сходно с хлорамфениколом, но 09 связывается с 505-субъединицей рибосомы значительно прочнее (он может вытеснять хлорамфеникол) Стрептомицин (и. по-видимому, некоторые иные антибиотики) присоединяется к рибосоме я нарушает процесс считывания информации с молекулы информационной РНК при этом возникают и т мaтичe киe ошибки и вместо одних (нужных) аминокислот начинают включаться другие аминокислоты получаются белки с совершенно Иными свойствами и микроорганизм оказывается нежизнеспособным. Пуромицин (антибиотик, содержащий остаток 6-диметиламинопурина и обладающий антибактериальным и некоторым противоопухолевым действием) специфически подавляет саму стадию сборки аминокислот, стадию образования пептидов. Он отрывает от рибосом незаконченные пептидные цепи, вытесняя концевые транспортные РНК. [c.133]

Накопление внутри клеток микроорганизмов антибиотика — этого неметаболизирующего ингибитора — объясняется тем, что антибиотики пользуются транспортными системами, предназначенными для переноса обычных метаболитов, подменяя последние. Такая подмена возможна благодаря определенному химическому сходству антибиотиков и нормальных продуктов обмена. [c.426]

В.К. Плакунов, в частности, показал, что тетрациклиновые антибиотики переносятся в клетки микроорганизмов с помощью транспортной системы, предназначенной для кислых аминокислот аспарагиновой и глутаминовой. [c.426]

Актиномицины, не относяшиеся к полиенам, в животном организме превращаются в свободный радикал. В виде свободного радикала молекула антибиотика вызывает изменения белков мембран. В результате этого нарушаются транспортные функции мембран, что в конечном счете приводит к гибели клеток. [c.428]

Такой механизм устойчивости бактерий имеет место в отношении антибиотиков тетрациклиновой группы, макролидов, карбапе-немов и др. и занимает заметное место в повышении резистентности микроорганизмов. Гены, кодирующие транспортные системы активного выноса из клеток антибиотиков, обычно локализованы на плазмидах, что способствует их быстрому распространению. [c.455]

Кроме ионофоров-антибиотиков, в клетках высших растений имеются собственные ионофоры, компоненты мембран,— пер-меазы (от лат. регтеопрохожу, проникаю). Каждая пер-меаза участвует в переносе ограниченной группы химически сходных веществ. Биосинтез пермеаз детерминирован определенными генами. Пермеазы называют также транспортными белками, или трансферами, Захваченное клеточным переносчиком ве1цество попадает в более глубокие слои цитоплазмы и удерживается там веществами, которые акцептируют его. [c.97]

Внепочечное вьщеление лекарственных веществ играет вспомогательную роль. Однако для некоторых лекарств (антибиотиков) выведение из организма с желчью может иметь решающее значение в механизмах плазматического очищения. Вещества, попадая в печень, либо превращаются в метаболиты, либо в неизменном виде с помощью пассивных или активных транспортных систем попадают в желчь. В дальнейшем вещества или их метаболиты выводятся с калом, но могут под влиянием ферментов или бактериальной микрофлоры ЖКТ превращаться в другие соединения и нередко вновь реабсорбироваться плазмой крови, затем доставляются в печень, где претерпевают новый щпсл метаболических превращений. Образующийся таким образом кишечно-печеночный кругооборот является фактором, способствующим увеличению времени цир1д лящш лекарственного вещества в организме. [c.119]

Противоопухолевые антибиотики (адриамицин, дауномицин блеомицин, актиномицин, митомнцин и др.) представляют собой группу веществ, угнетающих синтез ДНК. Их терапевтическая широта невелика, что сдерживает широкое применение этих мощных, но весьма токсичных химиотерапевтических средств в медицине. Поэтому связывание этих ФАВ с полимерными носителями для получения неактивных транспортных форм, проникающих в клетки посредством эндоцитоза, представляет собой актуальную задачу. [c.123]

Огромное большинство транспортных механизмов обслуживается специальными переносчиками. В некоторых случаях переносчик может быть устроен достаточно просто, как, например, карнитин. Грамицидин, образующий канал, проницаемый для К , Na+ и Н+, калиевый унипортер валиномицин, K /H -aHTHnopTep — нигери-цин, На+/Н -антипортер — моненсин также выглядят сравнительно простыми веществами рядом с белковыми молекулами. Однако следует помнить, что и карнитин, и антибиотики-ионофоры выполняют, в общем-то, примитивные функции. [c.158]

Удобными инструментами в изучении процессов индукции и репрессии синтеза белков являются антибиотики, из которых наиболее частое применение находят актиномицин Д — блокатор транскрипции и пуромицин — блокатор трансляции. Актиномицин Д проникает в клетку и связывается с двухцепочечной ДНК в участках, содержащих гуаниновые основания. Такое связывание приводит к ингибированию полимераз, при-чем РНК-полимераза подавляется в значительно большей степени, чем-ДНК-полимераза. Актиномицин Д подавляет синтез рибосомальной,. транспортной и матричной РНК, однако первые две формы РНК — долгоживущие , поэтому биологический эффект, опосрёдбв.ан-ный ингибированием их синтеза, проявится значительно позже, чем эффект, опосредованный блокированием транскрипции мРНК. [c.54]

Ряд микроорганизмов синтезирует низко-молекулярные соединения, в присутствии которых мембраны становятся проницаемыми для определенных ионов. Эти небольшие молекулы, называемые транспортными антибиотиками, оказались ценным инструментом для экспериментальных исследований, в частности для изучения механизма связывания ионов. Па-нример, валиномицин препятствует окислительному фосфорилированию в митохондриях путем повышения их проницаемости для К"" в присутствии валиномицина митохондрии используют энергию, генерируемую при транспорте электронов, не на синтез АТР, а на накопление К"". Валиномицин имеет циклическую структуру, образованную из повторяющейся три раза последовательности четырех разных остатков (А, Б, В и Г) (рис. 36.19). Эти остатки четырех типов соединены чередующимися эфирными и пептидными связями. [c.316]

Существует два совершенно разных механизма действия транснортных антибиотиков на проницаемость мембран для ионов (рис. 36.21). Некоторые антибиотики (нанример, грамицидин А) формируют канал, нронизывающий мембрану. Ионы входят в такой канал на одной стороне мембраны, диффундируют по нему и выходят на другой стороне мембраны. Стимуляция транспорта ионов по этому механизму не сопряжена с движением самого антибиотика-ка-налообразователя. Антибиотики другой группы (например, валиномицин) функционируют как переносчики ионов через углеводородную область мембраны. Активность этих транспортных антибиотиков сопряжена с их собственной диффузией. [c.317]

Схематическое изображение различий между транспортными антибиотиками-капало-образователями и подвижными переносчиками. Все известные транспортные белки принадлежат к категории кана-лообразователей. [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология