β-laktamas eller beta-laktamas är ett enzym som bryter ner beta-laktamantibiotika som penicilliner, cefalosporiner och karbapenemer. De verkar genom att bryta den reaktiva beta-laktamasringen hos dessa antibiotika. Det har upptäckts mer än 850 olika beta-laktamaser, alla härstammande ifrån naturligt förekommande beta-laktamaser. När beta-laktamantibiotika började användas hos människor skapades ett selektiv tryck (naturligt urval) för beta-laktamaser hos även kliniskt relevanta stammar[1][2]. De har utvecklats i jordbakterier som försökt skydda sig mot de beta-laktamer som produceras normalt av mögelsvampar så som Penicillium. Det finns två stora "skolor" av klassifikationssystem för beta-laktamaserna, där de via Amblers klassifikation delas in i fyra olika grupper (A-D) baserat på deras struktur (likhet på aminosyror).[2][3]
Mekanism
redigeraHos grupp A, C och D beta-laktamaser reagerar en serinsidokedja (via en hydroxylgrypp) med den spända beta-laktamringen och bildar en kovalent bunden förening. Dessa klasser av enzymer kallas därför för serin-beta-laktamaser. Detta är samma mekanism som beta-laktamernas mål, de penicillinbindande proteinerna (transpeptidaser), använder. Transpeptidasernas aktiva säte är utformat på ett sätt som tillåter beta-laktam antibiotika att binda irreversibelt till serinen och stabiliseras i bindningsfickan via en jonbindning (beta-laktams karboxylsyra med enzymets lysinrest). Beta-laktamaserna uttrycker en annan variant av aktivt säte som tillåter inträde av vatten som då kan hydrolysera esterbindningen mellan laktamasen och beta-laktamen, detta inaktiverar antibiotikan men tillåter fortsatt aktivitet av beta-laktamasen[2].
Hos grupp B finns det två zinkjoner i det aktiva sätet. Dessa kan på olika sätt aktivera vattenmolekyler som sedan används för att hydrolysera beta-laktamringen. Detta innebär att det inte bildas någon kovalent bunden intermediär. Dessa enzymer är den huvudsakliga anledningen till resistens mot karbapenemer som Meropenem.
Referenser
redigera- ^ Thomson KS och Moland ES. 2000. Version 2000: The new beta-lactamases of gram-negative bacteria at the dawn of the new millennium. Microbes Infect. 2:1225-1235
- ^ [a b c] Drawz, Sarah M.; Bonomo, Robert A. (2010-01-01). ”Three Decades of β-Lactamase Inhibitors” (på engelska). Clinical Microbiology Reviews 23 (1): sid. 160–201. doi:. ISSN 0893-8512. PMID 20065329. PMC: PMC2806661. http://cmr.asm.org/content/23/1/160. Läst 28 maj 2018.
- ^ Walsh, Christopher (2003). Antibiotics: Actions, origins, Resistance. Washington DC: ASM press. ISBN 1-55581-254-6
s