杆菌肽
bacitracin
定义:从枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等中分离的环状十二肽抗生素。有抑制或杀灭革兰氏阳性和阴性菌的作用。主要组分杆菌肽A含D-氨基酸,抑制革兰氏阳性菌细胞壁肽聚糖的合成。
学科:生物化学与分子生物学_氨基酸_肽与蛋白质_肽_功能性寡肽和多肽
相关名词:多肽 抗生素 革兰氏阳性菌 革兰氏阴性菌 细胞壁
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
杆菌肽是一种多肽类抗生素,抗菌谱与青霉素相似,作用于革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌。杆菌肽经口服给药后生物利用度极低,其代谢特点表现为难以被消化道吸收,约95%以上以原型形式通过粪便排出体外。基于其低毒性特征、无组织蓄积倾向以及快速清除特性,该药物在动物体内展现出显著的安全性优势。
杆菌肽最早于1945年由美国科学家约翰逊研究团队从临床创伤患者的创面分泌物中分离获得,其命名源自该患者的姓氏。该抗生素是由枯草芽孢杆菌次级代谢产生的多组分复合物,其化学结构特征表现为:1.由12个氨基酸残基构成十二肽核心骨架;2.分子中同时存在噻唑啉环与七肽环两大特征结构域,其中环状结构域由7个氨基酸通过硫酯键交联形成,链状延伸部分则由5个氨基酸线性连接构成。值得注意的是,天然杆菌肽存在A、B、C等多种亚型,各异构体间主要差异在于侧链取代基的修饰模式。
杆菌肽通过三重协同机制抑制细菌生长。1.瓦解细胞壁构建:杆菌肽能够特异性地与脂质载体结合,阻止磷循环,使得细胞壁合成的底物无法被有效转运到细胞壁合成位点;通过抑制转糖基酶和转肽酶活性,既阻碍糖链延伸又破坏结构交联,使细胞壁无法维持完整性。2.击穿细胞膜屏障:杆菌肽可以作用于细菌的细胞膜,改变细胞膜的通透性,使细菌的正常代谢和生理功能受到严重影响,进而抑制其生长和繁殖。3.抑制细菌代谢:杆菌肽能够精准作用于细菌体内与能量代谢紧密相关的酶,抑制其活性,致使细菌难以获取充足能量来维系正常生命活动;与此同时,杆菌肽还会对蛋白质合成和核酸代谢等关键生理过程产生干扰,从多方面进一步阻断细菌的增殖路径,有效遏制细菌繁殖。
杆菌肽核心价值为局部抗革兰氏阳性菌感染,多用于皮肤和眼科领域。皮肤感染方面,以软膏或乳膏外用,治疗脓疱疮和毛囊炎等轻度感染;眼科则与黏菌素和新霉素等制成眼膏,治疗结膜炎或眼睑感染。兽医领域,可治疗家畜细菌性肠道或皮肤感染,或低剂量添加于饲料预防疾病和促进生长,但因耐药性风险,欧盟已严格限制。应用时需平衡疗效与安全性,避免滥用。
责任编辑:张鹏辉