สารที่ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน

สารที่ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน (อังกฤษ: Protein synthesis inhibitors) เป็นกลุ่มของสารที่หยุดหรือชะลอการเจริญเติบโตหรือการเพิ่มจำนวนของเซลล์ โดยจะออกฤทธิ์รบกวนกระบวนการการสร้างโปรตีนสายใหม่โดยตรง

แผนผังจำลองการแปรรหัสพันธุกรรมของเอ็มอาร์เอ็นเอ

ถึงแม้ว่าการตีความตามคำจำกัดความดังข้างต้นทำให้สารกลุ่มนี้ดูเหมือนจะถูกจัดเป็นยาปฏิชีวนะ แต่ในทางปฏิบัติแล้ว สารกลุ่มนี้ยังหมายความรวมไปถึงสารบางชนิดที่ออกฤทธิ์ที่ระดับไรโบโซม ทั้งที่ออกฤทธิ์กับไรโบโซมโดยตรงและออกฤทธิ์รบกวนปัจจัยอื่นที่เกี่ยวข้องกับการแปรรหัสพันธุกรรม (translation factor) ซึ่งเป็นการใช้ประโยชน์จากการที่โพรแคริโอตและยูแคริโอตมีโครงสร้างของไรโบโซมที่แตกต่างกัน

กลไก

โดยปกติแล้ว สารที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนนั้นจะออกฤทธิ์ในกระบวน (Prokaryotic translation) ที่ลำดับขั้นตอนที่แตกต่างกันออกไป เช่น , (รวมถึง ขั้นตอนการเข้าจับของ, (proofreading), , และ ) และ

ขั้นต้น

• จะยับยั้งไปเป็นเอ็มอาร์เอ็นเอ โดยการจับกับ DNA-dependent RNA polymerase ตำแหน่งหน่วยย่อยบีตา (beta-subunit).

ขั้นเริ่มต้น

• ไลนิโซลิด จะออกฤทธิ์ยับยั้งกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนในขั้นเริ่มต้นของกระบวนการ ถึงแม้ว่ากลไกกการออกฤทธิ์ของยานี้จะยังไม่สามารถทราบได้อย่างเด่นชัดเท่าใดนัก แต่คาดว่ายาดังกล่าวจะทำให้เอ็มอาร์เอ็นเอและไรโบโซมไม่สามารถรวมกันเป็น (initial complex) ได้

ขั้นการรวมกันของไรโบโซม

• นีโอมัยซิน ออกฤทธิ์ขัดขวางขั้นตอนการรวมกันของไรโบโซม (ribosome assembly) โดยจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมของเซลล์โพรคาริโอต

ขั้นตอนการเข้าจับของอะมิโนเอซิลทีอาร์เอ็นเอ

• และไทกีไซคลีน (ยากลุ่ม ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของ) จะจับกับ A site บนไรโบโซม ทำให้ ไม่สามารถเข้าจับกับตำแหน่งดังกล่าวได้

ขั้นการตรวจสอบลำดับของนิวคลีโอไทด์

• อะมิโนไกลโคไซด์ เป็นยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ขัดขวาง ผลที่เกิดจากการขัดขวางกระบวนการนี้จะทำให้การสังเคราะห์โปรตีนผิดพลาด และทำให้กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนนั้นเข้าสู่เร็วกว่าที่ควรจะเป็น

ขั้นการขนส่งหมู่เปปทิดิล

• คลอแรมเฟนิคอล ออกฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนใน บนทั้งในเซลล์แบคทีเรียและไมโทคอนเดรีย
• แมคโครไลด์ (ทั้งนี้ยังยับยั้ง และกระบวนการอื่นอีกหลายกระบวนการ) จะจับกับ เพื่อยับยั้ง
• มีผลเสริมการออกฤทธิ์ซึ่งกันและกัน (synergic effect) โดยควินูปริสตินจะจับกับ เพื่อยับยั้ง และป้องกันไม่ให้เกิด ทำให้การสายพอลีเพปไทด์ที่ถูกสร้างได้นั้นไม่สมบูรณ์ ส่วนดาลโฟปริสตินจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจับตำแหน่งเป้ามหายของควินูปริสติน
• จีนีติซิน หรือ G418 ออกฤทธิ์ยับยั้งที่ ทั้งในไรโบโซมของโพรคาริโอตและยูคาริโอต

การย้ายตำแหน่งของไรโบโซม

• แมคโครไลด์, และ อะมิโนไกลโคไซด์ (ยาทั้ง 3 ชนิด/กลุ่มนี้ ยังสามารถออกฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนอื่นได้อีกหลายขั้นตอน) มีหลักฐานเชิงประจักษ์ที่ยืนยันได้ว่าสามารถออกฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนได้
• ป้องกันไม่ให้ไรโบโซมนำ G () วนกลับมาใช้ใหม่
• ไรซิน ยับยั้ง โดยส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอาร์อาร์เอ็นเอ ของในยูคาริโอต

ขั้นหยุด

• แมคโครไลด์ และ (ทั้ง 2 ชนิดยังมีกลไกการออกฤทธิ์อื่นในการออกฤทธิ์) ทำให้ (peptidyl-tRNA) แยกตัวออกจากไรโบโซมเร็วกว่าปกติ
• ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับ ไทโรซินิล จะเข้าจับกับตำแหน่ง A site บนไรโบโซมด้วยพันธะเพปไทด์ อย่างไรก็ตาม จะไม่ส่งผลต่อของไรโบโซม โดยหลังจากจับกับ A site แล้วยาดังกล่าวจะแยกตัวออกจากไรโบโซมอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้การสังเคราะห์โปรตีนนั้นเข้าสู่เร็วกว่าที่ควรจะเป็น
• เป็นยาปฏิชีวนะอีกชนิดหนึ่งที่ทำให้การสังเคราะห์สายพอลิเปปไทด์สิ้นสุดเร็วกว่าปกติ

กลไกไม่จำเพาะ

ตำแหน่งออกฤทธิ์

ยาต่อไปนี้เป็นยาที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยการเข้าจับกับของไรโบโซม:

• อะมิโนไกลโคไซด์

ยาต่อไปนี้เป็นยาที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยการเข้าจับกับของไรโบโซม:

• คลอแรมเฟนิคอล
• อิริโทรมัยซิน
• ไลนิโซลิด (กลุ่ม)
• เทลิโทรมัยซิน

ดูเพิ่ม

• การสังเคราะห์โปรตีน

อ้างอิง

1. "Definition: protein synthesis inhibitor from Online Medical Dictionary".
2. "7.344 Antibiotics, Toxins, and Protein Engineering, Spring 2007". MIT OpenCourseWare.
3. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). Eukaryotic Protein Synthesis Differs from Prokaryotic Protein Synthesis Primarily in Translation Initiation. Biochemistry. Vol. 5th Ed. W H Freeman.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()
4. Swaney SM, Aoki H, Ganoza MC, Shinabarger DL (December 1998). "The Oxazolidinone Linezolid Inhibits Initiation of Protein Synthesis in Bacteria". Antimicrob. Agents Chemother. 42 (12): 3251–3255. PMC 106030. PMID 9835522.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()
5. Skripkin E, McConnell TS, DeVito J และคณะ (October 2008). "Rχ-01, a New Family of Oxazolidinones That Overcome Ribosome-Based Linezolid Resistance". Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 52 (10): 3550–3557. doi:10.1128/AAC.01193-07. PMC 2565890. PMID 18663023.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()
6. Mehta, Roopal; Champney, W. Scott (2003). "Neomycin and Paromomycin Inhibit 30S Ribosomal Subunit Assembly in Staphylococcus aureus". Current Microbiology. 47 (3): 237–43. doi:10.1007/s00284-002-3945-9. PMID 14570276.
7. Slover CM, Rodvold KA, Danziger LH (June 2007). "Tigecycline: a novel broad-spectrum antimicrobial". Ann Pharmacother. 41 (6): 965–972. doi:10.1345/aph.1H543. PMID 17519296. สืบค้นเมื่อ 2009-12-19.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()
8. Flavio Guzmán (12 August 2008). . Pharmamotion. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 12 March 2010. สืบค้นเมื่อ 2018-01-07.
9. Protein synthesis inhibitors: macrolides mechanism of action animation. Classification of agents 2008-12-26 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน Pharmamotion. Author: Gary Kaiser. The Community College of Baltimore County. Retrieved on July 31, 2009
10. Page 212 in: Title: Hugo and Russell's pharmaceutical microbiology Authors: William Barry Hugo, Stephen P. Denyer, Norman A. Hodges, Sean P. Gorman Edition: 7, illustrated Publisher: Wiley-Blackwell, 2004 ISBN  Length: 481 pages
11. "Geneticin". Thermo Fisher Scientific.
12. Wisteria Lane cases --> CLINDAMYCIN เก็บถาวร 2012-07-18 ที่ University of Michigan. Retrieved on July 31, 2009
13. Leonard JE, Grothaus CD, Taetle R (October 1988). "Ricin binding and protein synthesis inhibition in human hematopoietic cell lines". Blood. 72 (4): 1357–1363. PMID 3167211.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()
14. Terao K, Uchiumi T, Endo Y, Ogata K (June 1988). "Ricin and alpha-sarcin alter the conformation of 60S ribosomal subunits at neighboring but different sites". Eur. J. Biochem. 174 (3): 459–463. doi:10.1111/j.1432-1033.1988.tb14120.x. PMID 3391162.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()^[]
15. Menninger JR (1995). "Mechanism of inhibition of protein synthesis by macrolide and lincosamide antibiotics". J Basic Clin Physiol Pharmacol. 6 (3–4): 229–250. doi:10.1515/JBCPP.1995.6.3-4.229. PMID 8852269.
16. Tenson T, Lovmar M, Ehrenberg M (July 2003). "The mechanism of action of macrolides, lincosamides and streptogramin B reveals the nascent peptide exit path in the ribosome". J. Mol. Biol. 330 (5): 1005–1014. doi:10.1016/S0022-2836(03)00662-4. PMID 12860123.{{}}: CS1 maint: uses authors parameter ()
17. Levinson, Warren (2008). Review of medical microbiology and immunology. New York: McGraw-Hill Medical. ISBN .
18. Drugbank.ca > Showing drug card for Retapamulin (DB01256) Update Date: 2009-06-23