MLS类抗生素及细菌耐药性.pptx

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1、 MLSMLS类抗生素的结构特性类抗生素的结构特性 MLS(macrolides-lincosamids-streptogramins)MLS(macrolides-lincosamids-streptogramins)是一类包括：是一类包括：十四、十五和十六元大环内酯类抗生素；十四、十五和十六元大环内酯类抗生素；林可霉素类抗生素；林可霉素类抗生素；链阳性菌素类抗生素。链阳性菌素类抗生素。第1页/共76页MLSMLS类抗生素的结构特性类抗生素的结构特性 1、化学结构差异大，但其抗菌机制和细菌耐药性机制非常相似；化学结构差异大，但其抗菌机制和细菌耐药性机制非常相似；2、抗菌谱较窄，对革兰氏阳性球

2、菌（特别是葡萄球菌、链球菌和肠球菌）和杆菌以及革兰阴性球菌有效；抗菌谱较窄，对革兰氏阳性球菌（特别是葡萄球菌、链球菌和肠球菌）和杆菌以及革兰阴性球菌有效；3、这些药物尤其是氯林可霉素对厌氧菌也有效；这些药物尤其是氯林可霉素对厌氧菌也有效；4、革兰氏阴性杆菌通常对这类药物不敏感，但某些肠杆菌和嗜血杆菌在体外对阿齐霉素敏感。革兰氏阴性杆菌通常对这类药物不敏感，但某些肠杆菌和嗜血杆菌在体外对阿齐霉素敏感。第2页/共76页第3页/共76页第4页/共76页第5页/共76页竹桃霉素第6页/共76页泰乐菌素第7页/共76页交沙霉素第8页/共76页林可霉素类抗生素的化学结构第9页/共76页链阳性菌素A链阳性菌

3、素B第10页/共76页第七章第七章 MLSMLS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 MLSMLS类抗生素的结构特性类抗生素的结构特性第11页/共76页MLSMLS类抗生素的作用机制类抗生素的作用机制 一般认为：MLSMLS类抗生素为第类抗生素为第类型的蛋白质合成抑制剂，即阻断类型的蛋白质合成抑制剂，即阻断50S50S中肽酰转移酶中心的功能，中肽酰转移酶中心的功能，使使P P位上的位上的肽酰肽酰tRNAtRNA不能与不能与A A位上的氨基酰位上的氨基酰tRNAtRNA结合形成肽键。结合形成肽键。第12页/共76页大环内酯类抗生素与50S核糖体亚单位可逆性地结合，阻断肽链的延伸

4、MLSB类抗生素对50S核糖体亚基结合位点的拓模式 第13页/共76页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的结合位点结构域的结合位点 MLS类抗生素肽酰基转移酶结构域III链阳性菌素B类14元大环内酯类16元大环内酯类链阳性菌素A类林可类 VS ERY LEU/SPM VM LIN 第14页/共76页MLSMLSB B类抗生素对类抗生素对50S50S核糖体亚基结合位点的拓模式核糖体亚基结合位点的拓模式 第15页/共76页一、红霉素的抗菌作用机制一、红霉素的抗菌作用机制 核核糖糖体体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

5、或真真核核细细胞胞内内核核糖糖体体的的含含量量都都与与细细胞胞蛋蛋白白合合成活性直接相关。一旦核糖体功能受到破坏，细胞会由于不能合成蛋白而死亡。成活性直接相关。一旦核糖体功能受到破坏，细胞会由于不能合成蛋白而死亡。红霉素在细胞中的作用对象就是核糖体，其作用方式有两种：红霉素在细胞中的作用对象就是核糖体，其作用方式有两种：一是抑制一是抑制50S50S核糖体大亚基的形成核糖体大亚基的形成;另一个是抑制核糖体的翻译作用。另一个是抑制核糖体的翻译作用。第16页/共76页1 1、红霉素抑制、红霉素抑制50S50S核糖体大亚基的形成核糖体大亚基的形成 50S50S大亚基是由大亚基是由23S rRNA23S

6、 rRNA、5S rRNA5S rRNA和和2020多种蛋多种蛋白组装而成的，组装过程中先后有白组装而成的，组装过程中先后有32S32S、42S42S中间中间产物产生。产物产生。当细菌生长环境中存在红霉素时，正在组装中的当细菌生长环境中存在红霉素时，正在组装中的尚未有功能的尚未有功能的50S50S亚单位就可能会和红霉素结合亚单位就可能会和红霉素结合上（结合位点与红霉素在成熟上（结合位点与红霉素在成熟50S50S大亚基上的结大亚基上的结合位点相似但不完全相同），于是合位点相似但不完全相同），于是 50S50S大亚基的大亚基的组装就被停止，而这个无功能的组装就被停止，而这个无功能的50S50S大亚

7、基中间大亚基中间产物因不能进一步形成有功能的核糖体，最终会产物因不能进一步形成有功能的核糖体，最终会被核糖核酸酶（如被核糖核酸酶（如RNaseERNaseE）降解掉。）降解掉。从细胞水平上看，细胞核糖体数量下降，蛋白合从细胞水平上看，细胞核糖体数量下降，蛋白合成能力降低，细菌的生长被抑制住了。成能力降低，细菌的生长被抑制住了。第17页/共76页1 1、红霉素抑制、红霉素抑制50S50S核糖体大亚基的形成核糖体大亚基的形成 一般来说，大环内酯类抗生素对于一般来说，大环内酯类抗生素对于50S50S大亚基形成的大亚基形成的抑制作用抑制作用是特异性的是特异性的，即，即30S30S亚基的形成不受抗生素的

8、影响，而且已组装亚基的形成不受抗生素的影响，而且已组装好了的好了的50S50S大亚基也不会被降解。大亚基也不会被降解。但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但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（telithromycintelithromycin）及）及ABT-773ABT-773能在相同程度上抑制能在相同程度上抑制50S50S和和30S30S亚亚基的组装。基的组装。第18页/共76页2 2、红霉素抑制核糖体的翻译、红霉素抑制核糖体的翻译 核糖体是蛋白合成场所，它能把翻译中的各核糖体是蛋白合成场所，它能把翻译中的各种组分聚集起来完成遗传信息种组分聚集起来完成遗

9、传信息mRNAmRNA到多肽链的到多肽链的转变。核糖体上与多肽合成有关的活性位点有转变。核糖体上与多肽合成有关的活性位点有5 5个：个：1 1）mRNAmRNA结合部位；结合部位；2 2）接受接受AA-tRNAAA-tRNA的部位；的部位；3 3）结合或接受肽基结合或接受肽基tRNAtRNA的部位；的部位；4 4）肽基转移部位（肽基转移部位（P P位）；位）；5 5）形成肽链的部位（肽酰转移酶中心）。形成肽链的部位（肽酰转移酶中心）。红霉素抑制核糖体的翻译作用就是通过影响肽红霉素抑制核糖体的翻译作用就是通过影响肽链转移酶来完成的。链转移酶来完成的。第19页/共76页2 2、红霉素抑制核糖体的翻

10、译、红霉素抑制核糖体的翻译 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的中的中心环部位，这个中心环还向外发散着一些发夹心环部位，这个中心环还向外发散着一些发夹环，发夹环中间的空挡由多个蛋白填充起来，环，发夹环中间的空挡由多个蛋白填充起来，并由这些蛋白中和并由这些蛋白中和rRNArRNA磷酸骨架所带的电荷在磷酸骨架所带的电荷在肽链转移酶中心的下方有一个新生肽释放隧道肽链转移酶中心的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是由新生肽释放隧道主要是由RNARNA组成，但它也含组成，但它也含有有L4L4和和L22L22等蛋白，并且这

11、个隧道最狭小的部分等蛋白，并且这个隧道最狭小的部分就是由就是由L22L22和和L4L4组成的（见图），这两个蛋白从组成的（见图），这两个蛋白从隧道的背面互相靠近形成了一个门防（这种限隧道的背面互相靠近形成了一个门防（这种限制的功能至今未知，推测可能通过由制的功能至今未知，推测可能通过由L22L22和和L4L4形形成的这个限制来感应释放隧道中蛋白链的信息）成的这个限制来感应释放隧道中蛋白链的信息）。第20页/共76页新生肽释放隧道的部分示意图新生肽释放隧道的部分示意图 第21页/共76页1 1）红霉素在核糖体上的结合位点）红霉素在核糖体上的结合位点 L22L22和和L4L4形成的门防就是红霉素结

12、合的靶位点之一。形成的门防就是红霉素结合的靶位点之一。通过两种放射性标记了的红霉素衍生物与核糖体结合实验发现通过两种放射性标记了的红霉素衍生物与核糖体结合实验发现L22L22及及L4L4上有放射性，并且还发现蛋白质上有放射性，并且还发现蛋白质L15L15能脱离能脱离50S 50S 大亚基在溶液中与红霉素作用，但结合作用较为微弱。大亚基在溶液中与红霉素作用，但结合作用较为微弱。第22页/共76页2 2）红霉素抑制核糖体翻译作用的机制）红霉素抑制核糖体翻译作用的机制 红霉素抑制核糖体的翻译作用实际上通过两个效应实现的：红霉素抑制核糖体的翻译作用实际上通过两个效应实现的：一是一是红霉素可抑制蛋白合成

13、延伸；红霉素可抑制蛋白合成延伸；二是二是红霉素能促进肽酰红霉素能促进肽酰tRNAtRNA的脱落，也就是当的脱落，也就是当AA-tRNAAA-tRNA结合结合到核糖体到核糖体A A位并与位并与P P位上的肽链形成肽键时，红霉素能阻断肽酰位上的肽链形成肽键时，红霉素能阻断肽酰tRNAtRNA（ptRNAptRNA）从核糖体）从核糖体A A位到位到P P位的转位，并刺激位的转位，并刺激ptRNA ptRNA 从核从核糖体上脱落，脱落下来的糖体上脱落，脱落下来的ptRNAptRNA会被会被ptRNAptRNA水解酶降解释放出未水解酶降解释放出未成熟的肽链。成熟的肽链。第23页/共76页二、链阳性菌素的

14、协同作用机制二、链阳性菌素的协同作用机制链阳菌素链阳菌素A A和和B B组分在体内的协同作用组分在体内的协同作用 组分组分MIC(ml/L)MIC(ml/L)CFUCFU蛋白质合成蛋白质合成抑制模式抑制模式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不可逆不可逆第24页/共76页链阳菌素链阳菌素A A和和B B组分在体内的协同作用组分在体内的协同作用第25页/共76页链阳菌素链阳菌素A A和和B B组分在体内的协同作用组分在体内的协同作用链阳性菌素独特的作用机制表现为链阳性菌素独特的作用机制表现为:1)1)与核糖体非共价结合的强度异常

15、大与核糖体非共价结合的强度异常大;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永久性即使亚基结合后能够诱导产生永久性即使A A组分去除的构像变化，这种变化一直保持到核糖体组分去除的构像变化，这种变化一直保持到核糖体解离至亚基准备进入第二次循环。解离至亚基准备进入第二次循环。第26页/共76页链阳性菌素对链阳性菌素对50S50S核糖体表现有特殊的作用机制：核糖体表现有特殊的作用机制：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起着阻断底物附着于肽酰转移酶中心的供位和受位，即起着阻断肽链延长的开始；中心的供位和受位，即起着阻断肽链延长的开始；而链阳性菌素而

16、链阳性菌素B B和其它一些大环内酯类抗生素一和其它一些大环内酯类抗生素一样阻断蛋白链的延长；样阻断蛋白链的延长；另外，链阳性菌素另外，链阳性菌素A A仅能结合在仅能结合在50S50S中不含氨中不含氨基酰基酰tRNAtRNA的的A A位和位和P P位，这种结合后能够诱导核位，这种结合后能够诱导核糖体糖体产生永久性的构像变化并产生一个多余的产生永久性的构像变化并产生一个多余的60S60S亚基亚基（这可能是由（这可能是由70S70S亚基分离而来），从而亚基分离而来），从而增加对增加对B B组分的特殊亲和力，使达到杀菌作用，组分的特殊亲和力，使达到杀菌作用，而链阳性菌素而链阳性菌素B B和其它大环内酯

17、类抗生素能够在和其它大环内酯类抗生素能够在任何步骤与核糖体结合。任何步骤与核糖体结合。因此，链阳性菌素因此，链阳性菌素A A 和和B B的混合物就是通过这种的混合物就是通过这种双重代谢阻断来达到抗菌作用的。双重代谢阻断来达到抗菌作用的。第27页/共76页链阳性菌素对链阳性菌素对50S50S核糖体表现有特殊的作用机制：核糖体表现有特殊的作用机制：喹奴普丁喹奴普丁-达福普丁对金黄色葡萄球菌表现有达福普丁对金黄色葡萄球菌表现有特殊的抗生素后效应，特殊的抗生素后效应，它不仅在细菌的对数生它不仅在细菌的对数生长期，同时在迟滞期也有抗生素后效应长期，同时在迟滞期也有抗生素后效应（0.40.46.96.9小

18、时），而其它诸如万古霉素、庆大霉素、小时），而其它诸如万古霉素、庆大霉素、罗红霉素和一些罗红霉素和一些-内酰胺类抗生素在细菌生长内酰胺类抗生素在细菌生长的迟滞期基本上都没有后效应。的迟滞期基本上都没有后效应。这是由于这种药物能够与核糖这是由于这种药物能够与核糖体形成稳定体形成稳定的喹奴普丁的喹奴普丁-核糖体核糖体-达福普丁复合物，达福普丁复合物，使体内使体内的浓度大大地提高（体内浓度高于体外的浓度大大地提高（体内浓度高于体外5858倍）倍）所致。喹奴普丁所致。喹奴普丁-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化合物相同的协同作用的抗菌机制。化合物相同的协同作用的抗菌机制

19、。第28页/共76页链阳性菌素可能的分子作用模式链阳性菌素可能的分子作用模式第29页/共76页第三节第三节 细菌对细菌对MLSMLS类抗生素产生耐药性的作用机制类抗生素产生耐药性的作用机制第30页/共76页细菌对细菌对MLSMLS类抗生素产生耐药性的作用机制类抗生素产生耐药性的作用机制 尽管尽管MLSMLS类抗生素的抗菌作用机制与其结构特征基本无关，但细菌对这类抗生素类抗生素的抗菌作用机制与其结构特征基本无关，但细菌对这类抗生素产生耐药性的作用机制是不同的，它包括：产生耐药性的作用机制是不同的，它包括：内在性耐药（内在性耐药（intrinsic resistanceintrinsic resi

20、stance）；）；获得性耐药（获得性耐药（acquired resistanceacquired resistance）。）。第31页/共76页内在性耐药内在性耐药 所谓的内在性耐药即为细菌的天然耐药性，如许多革兰氏阴性所谓的内在性耐药即为细菌的天然耐药性，如许多革兰氏阴性杆菌尤其是一些肠杆菌、假单孢菌和不动杆菌对杆菌尤其是一些肠杆菌、假单孢菌和不动杆菌对MLSMLS类抗生素的类抗生素的耐药似乎是由于细胞外膜的渗透性所致。耐药似乎是由于细胞外膜的渗透性所致。这些细菌的细胞外膜限制脂溶性抗菌药物和分子量大于这些细菌的细胞外膜限制脂溶性抗菌药物和分子量大于500500的的MLSMLS类抗生素进入

21、胞内。细菌的这种内在性耐药影响了所有的类抗生素进入胞内。细菌的这种内在性耐药影响了所有的MLSMLS类抗生素的抗菌活性。类抗生素的抗菌活性。第32页/共76页细菌对细菌对MLSMLS类抗生素获得性耐药的三种机理类抗生素获得性耐药的三种机理 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，这是细菌对所有抗菌药物产生耐药性的主要作用机制。其实，这是细菌对所有抗菌药物产生耐药性的主要作用机制。第33页/共76页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的三种作用机制的三种作

22、用机制 耐药机制耐药机制基因基因对各种对各种MLS类抗生素产生耐药性类抗生素产生耐药性aEryOleMacLinCliSgBSgASg靶位修饰靶位修饰ermbermcRRS/RRSRSRSRSRSSSs药物钝化药物钝化linAlsasaa-sbhSSSSSSSSSRIS/IsIS/ISSRSRRSIR主动转运主动转运epAdmsrARRRRSSSSSSSReSSSND第34页/共76页一、细菌对红霉素产生耐药性的作用机一、细菌对红霉素产生耐药性的作用机制制 影响红霉素在胞内的积累（大环内酯的外排机制）；影响红霉素在胞内的积累（大环内酯的外排机制）；破坏红霉素的结构使其失去抗菌作用；破坏红霉素的

23、结构使其失去抗菌作用；改造或修饰红霉素在核糖体上的结合作用位点。改造或修饰红霉素在核糖体上的结合作用位点。第35页/共76页（一）外排机制介导的细菌对大环内酯（一）外排机制介导的细菌对大环内酯类抗生素产生的耐药性类抗生素产生的耐药性 革兰阳性菌和革兰氏阴性菌都可以通过过量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；表达外排泵这种膜蛋白来产生红霉素抗性作用；外排泵是一种运输蛋白，用于将有毒物质外排泵是一种运输蛋白，用于将有毒物质（包括临床上所用的抗生素）排出细胞外；（包括临床上所用的抗生素）排出细胞外；当细胞膜上的外排泵蛋白将红霉素泵出细胞当细胞膜上的外排泵蛋

24、白将红霉素泵出细胞外的速度远远快于红霉素流进细胞内的速度时，外的速度远远快于红霉素流进细胞内的速度时，胞内的红霉素浓度就会降低，于是大部分核糖胞内的红霉素浓度就会降低，于是大部分核糖体因没有红霉素的结合而继续合成蛋白，细胞体因没有红霉素的结合而继续合成蛋白，细胞也就能在存在红霉素的环境中存活下来。也就能在存在红霉素的环境中存活下来。第36页/共76页外排机制第37页/共76页外排机制外排机制第38页/共76页钝化钝化酶机酶机制介制介导的导的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的生的耐药耐药性性细菌名称细菌名称被钝化的被钝化的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

25、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

26、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第39页/共76页红霉素红霉素酯酶的酯酶的作用机作用机制制 第40页/共76页（三）核糖体改变或修饰机制介导大的细菌（三）核糖体改变或修饰机制介导大的细菌对大环内酯类抗生素产生的耐药性对大环内酯类抗生素产生的耐药性 抗性细菌第三个产生耐药性的途径就是改造或修饰核糖体上的红霉素作用位点，也就是通过直接作用核糖抗性细菌第三个产生耐药性的途径就是改造或修饰核糖体上的红霉素作用位

27、点，也就是通过直接作用核糖体上的红霉素作用位点来影响红霉素抗菌作用，这种直接作用方式既可以通过突变作用位点的碱基及蛋白体上的红霉素作用位点来影响红霉素抗菌作用，这种直接作用方式既可以通过突变作用位点的碱基及蛋白来完成；来完成；也可以通过产生一种抗性短肽直接将红霉素从核糖体的结合位点上替代下来。也可以通过产生一种抗性短肽直接将红霉素从核糖体的结合位点上替代下来。第41页/共76页1 1、核糖体大亚基的、核糖体大亚基的23SrRNA 23SrRNA 碱基突变产生的抗性碱基突变产生的抗性 核糖体大亚基的核糖体大亚基的23 SrRNA 23 SrRNA 碱基突变引起红碱基突变引起红霉素耐药性的报道很多

28、，主要集中在结构域霉素耐药性的报道很多，主要集中在结构域和结构域和结构域V V两个位置上发生突变；结构域两个位置上发生突变；结构域V V的碱基突变主要在的碱基突变主要在G2057G2057、A2058A2058、A2059A2059、C2611C2611位置上：位置上：由于由于G2057G2057C2611C2611碱基对既碱基对既能稳定核糖体能稳定核糖体23S rRNA23S rRNA的三级结构，又是红的三级结构，又是红霉素在结构域上的结合位点。霉素在结构域上的结合位点。所以由所以由G2057G2057、C2611C2611碱基突变引起的碱基突变引起的2057205726112611碱基对破

29、坏能导致组成型核糖体碱基对破坏能导致组成型核糖体变化，造成红霉素对核糖体亲和力降低，从变化，造成红霉素对核糖体亲和力降低，从而产生红霉素抗性。而产生红霉素抗性。第42页/共76页肽酰转移酶环结构肽酰转移酶环结构 第43页/共76页肽酰转移酶环及邻近碱基的改变对抗生素敏感性的影肽酰转移酶环及邻近碱基的改变对抗生素敏感性的影响响 碱基发生改变的位点及种类碱基发生改变的位点及种类微生物名称微生物名称对抗生素敏感性的影响对抗生素敏感性的影响C2611UC2611UC2611GC2611GC2611G大肠艾希氏菌大肠艾希氏菌Chlamydomonas reinhardtiiChlamydomonas r

30、einhardtii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 rei

31、nhardtiiChlamydomonas 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intr

32、acellulare 分支杆菌分支杆菌Eryr Linr CamrEryrLinrEryrClarClarEryrClar第44页/共76页A2059GNicotiana Nicotiana pltonbaginafoliapltonbaginafoliaLinrA2062Chalobiton嗜盐菌嗜盐菌CamrG2447CG2447AHonia sapiensHonia sapiens酿酒酵母酿酒酵母AnirCamrA2451UMusmucseulusMusmucseulusCamrC2452AC2452AC2452UC2452UC2452UHonia sapiensHonia sapien

33、sMusmucseulusSulfolobus 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 sapiensMusmucseulusMusmucseulusCamrCamrCamr第45页/共76页2 2、甲基转移酶、甲基转移酶ErmErm家族催化的家族催化的A2058A2058甲基化引起的抗性甲基化引起的

34、抗性 最广泛的红霉素抗性产生及传播的机制是通过在最广泛的红霉素抗性产生及传播的机制是通过在A2058A2058的的N6N6上单甲基和双甲基上单甲基和双甲基化化来降低红霉素与来降低红霉素与RNARNA的亲和力而产生抗性，这个修饰是由的亲和力而产生抗性，这个修饰是由S-S-腺苷腺苷-L-L-甲硫氨酸甲硫氨酸（AdoMetAdoMet）依赖的甲基转移酶）依赖的甲基转移酶ErmErm家族催化的，家族催化的，ErmErm家族成员的序列具有家族成员的序列具有24.6%24.6%85%85%的同源性。的同源性。第46页/共76页2 2、甲基转移酶、甲基转移酶ErmErm家族催化的家族催化的A2058A205

35、8甲基化引起的抗性甲基化引起的抗性 ErmErm机制是金黄色葡萄球菌产生红霉素抗性的机制是金黄色葡萄球菌产生红霉素抗性的主要原因，金黄色葡萄球菌主要靠主要原因，金黄色葡萄球菌主要靠ermAermA、ermBermB、ermCermC及及ermFermF这四个基因的产物来甲基化修饰碱这四个基因的产物来甲基化修饰碱基而得到红霉素抗性的，这些红霉素抗性菌株基而得到红霉素抗性的，这些红霉素抗性菌株可以分成两种类型：可以分成两种类型：一类是组成型抗性菌株，一类是组成型抗性菌株，其能在超过其能在超过100g/mL100g/mL的红霉素浓度下生长；的红霉素浓度下生长；另一类是诱导型抗性菌株，另一类是诱导型抗

36、性菌株，能在亚抑制单位的能在亚抑制单位的抗生素浓度诱导下对高浓度的红霉素形成抗性。抗生素浓度诱导下对高浓度的红霉素形成抗性。这种诱导调节的作用机制可以用图来解释。这种诱导调节的作用机制可以用图来解释。第47页/共76页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

37、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同微生物来源的甲基化酶的基因第48页/共76页第49页/共76页3 3、核糖体大亚基上蛋白质突变引起的抗、核糖体大亚基上蛋白质突变引起的抗性性 核糖体蛋白质核

38、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，在大肠埃希氏菌和肺炎链球菌的抗性菌株中均发在大肠埃希氏菌和肺炎链球菌的抗性菌株中均发现这一现象。对现这一现象。对L4L4和和L22L22蛋白突变所引起的抗性蛋白突变所引起的抗性机制的解释是：机制的解释是：一是一是结合在结合在23S rRNA 23S rRNA 结构域结构域 I I上的上的L4L4和和L22L22突变会造成整个突变会造成整个23S rRNA23S rRNA的整体结构变化，从而的整体结构变化，从而影响了红霉素作用的其它靶位点与红霉素的结合；影响了红霉素作用的其它靶位点与红霉素的结合；二是二是L4L4和和L

39、22L22突变降低了红霉素与核糖体的结突变降低了红霉素与核糖体的结合作用，因为红霉素是通过结合在肽链释放隧道合作用，因为红霉素是通过结合在肽链释放隧道上上L4L4和和L22L22形成的狭小门防位置，而促使肽链无形成的狭小门防位置，而促使肽链无法进入才抑制蛋白合成的。法进入才抑制蛋白合成的。第50页/共76页4 4、抗性短肽所引起的抗性、抗性短肽所引起的抗性 近来发现了一种新的红霉素抗性机制，是通过一些特殊的短肽与核糖体相互作近来发现了一种新的红霉素抗性机制，是通过一些特殊的短肽与核糖体相互作用而产生的。在大肠埃希氏菌中一些用而产生的。在大肠埃希氏菌中一些23S rRNA23S rRNA片段（均

40、包含碱基片段（均包含碱基1233123313481348）的过量表达能导致产生红霉素抗性的现象，这些片段称为）的过量表达能导致产生红霉素抗性的现象，这些片段称为E-RNAE-RNA；经缺失分析发现其实只需有小片段（碱基经缺失分析发现其实只需有小片段（碱基1235123512681268）的表达就足以提供红）的表达就足以提供红霉素的抗性了，这个片段称为霉素的抗性了，这个片段称为E-RNA34E-RNA34。第51页/共76页二、细菌对链阳性菌素产生耐药性的作用机二、细菌对链阳性菌素产生耐药性的作用机制制 对链阳性菌素产生耐药性的问题首先在葡萄球菌中发现，其仅对链阳性菌素对链阳性菌素产生耐药性的问

41、题首先在葡萄球菌中发现，其仅对链阳性菌素A A组组分产生耐药性分产生耐药性;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产生耐药性的基因如，编码酰基转移酶的产生耐药性的基因如，编码酰基转移酶的vat(A)vat(A)、vat(B)vat(B)和和vat(C)vat(C)；编码涉及到外泵系统的；编码涉及到外泵系统的ATPATP结合蛋白的结合蛋白的vga(A)vga(A)和和vga(B)vga(B)。第52页/共76页二、细菌对链阳性菌素产生耐药性的作用机二、细菌对链阳性菌素产生耐药性的作用机制制在肠球菌中，粪肠球菌对链阳性菌素在肠球菌中，粪肠球菌对链阳性菌素A A和和B

42、 B表现为天然抗性，而分离的大多数屎肠球菌对其是敏感的表现为天然抗性，而分离的大多数屎肠球菌对其是敏感的;在对链阳性菌素在对链阳性菌素A A和和B B产生耐药性的粪肠球菌中分离到了产生耐药性的粪肠球菌中分离到了satAsatA和和satGsatG两个编码酰基转移酶的基因，现在已经两个编码酰基转移酶的基因，现在已经分别重新命名为分别重新命名为vat(D)vat(D)和和vat(E)vat(E)。第53页/共76页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）修饰的位点（酰化酶）修饰的位点 第54页/共76页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

43、奴普丁被钝化酶（裂合酶）（裂合酶）修饰的作用位点修饰的作用位点 第55页/共76页 VgbVgb裂合酶最小底物的结构裂合酶最小底物的结构 第56页/共76页三、细菌对林可霉素产生耐药性的作用机制三、细菌对林可霉素产生耐药性的作用机制 在这两种细菌中，通过钝化酶的作用使抗生素分子中的位核苷酰化成为这两种细菌中，通过钝化酶的作用使抗生素分子中的位核苷酰化成为4 4（5 5-核糖核苷）核糖核苷）林可霉素或氯林可霉素或氯林可霉素（如图所示），这与在链霉菌中发现的钝化机制不同。林可霉素（如图所示），这与在链霉菌中发现的钝化机制不同。第57页/共76页细菌对林可霉素产生耐药性的作用机制第58页/共76页第

44、四节第四节 新型大环内酯类抗生素的研究开新型大环内酯类抗生素的研究开发发第59页/共76页新型大环内酯类抗生素的研究开发新型大环内酯类抗生素的研究开发第60页/共76页罗红霉素地红霉素克拉红霉素氟红霉素第61页/共76页阿齐红霉素罗他霉素乙酰麦迪霉素第62页/共76页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，消除半衰期血峰浓度高，消除半衰期12 h12 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-9C-9，1111恶嗪恶嗪衍生物衍生

45、物与与EMEM近似近似组织浓度高且持久，血药组织浓度高且持久，血药浓度低但半衰期长浓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，血中半衰组织浓度较高，血中半衰期期8h8h阿齐红霉素阿齐红霉素(AZM)(AZM)1515元环元环C-9C-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，胞

46、内浓度度且持久，胞内浓度高高罗他霉素罗他霉素(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，胞内浓度高胞内浓度高米欧卡霉素（米欧卡霉素（MOMMOM，乙酰麦迪霉素）乙酰麦迪霉素）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 第63页/共76页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/mlg/ml）MICMIC（g/mlg/ml）范围范

47、围50%50%90%90%二甲胺四环素二甲胺四环素0.00780.00788 80.0620.0620.250.250.1250.1250.250.25红霉素红霉素0.000240.000240.250.250.00190.00190.00780.00780.00390.00390.00780.0078甲红霉素甲红霉素0.000240.000240.250.250.000480.000480.00390.00390.00190.00190.00190.0019罗红霉素罗红霉素0.000240.000240.250.250.00190.00190.00780.00780.00390.00390.

48、00780.0078阿齐霉素阿齐霉素0.000030.000030.0310.0310.000060.000060.000480.000480.000240.000240.000480.00048交沙霉素交沙霉素0.000240.000240.250.250.00190.00190.03130.03130.00780.00780.01560.0156左氧氟沙星左氧氟沙星0.00780.00788 80.1250.1250.50.50.250.250.250.25泰莱霉素泰莱霉素0.000030.000030.0310.0310.000240.000240.00190.00190.000970.

49、000970.000970.00097泰利霉素和其它一些抗菌药物的抗肺炎支原体活性比较第64页/共76页泰利霉素的化学结构第65页/共76页菌菌 株株MICMIC（g/mlg/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 VR(ATC VR14)14)0.50.58 8康氏立克次氏体康氏立克次氏体(Richettsia conoriiRichettsia conorii)serotype serotype Israeli Israeli0.50.58 8立氏立克

50、次氏体立氏立克次氏体(Richettsi rickettsiiRichettsi rickettsii)Sheila SmithSheila Smith(ATCC VR(ATCC VR149)149)0.5-10.5-18 8Rickettsia africaeRickettsia africae0.50.58 8斑疹伤寒立克次氏体斑疹伤寒立克次氏体(Rickettsia typhiRickettsia typhi)WilnmingtonWilnmington(ATCC VR(ATCC VR144)144)0.50.50.5-10.5-1普氏立克次氏体普氏立克次氏体(Rickettsia pr