タンパク質合成阻害薬

タンパク質合成阻害薬の概観

タンパク質合成阻害薬は、細胞が新たにタンパク質を生成する過程を妨げることで、細胞の成長や分裂を阻止または遅延させる化合物です。このタイプの薬は、主に細菌や真核生物のリボソームの構造の違いを活用し、翻訳機構において分子レベルで作用します。タンパク質合成阻害薬は、様々な段階で細胞内の翻訳過程に干渉するため、それぞれのメカニズムに基づいて特徴づけられています。

作用機序

タンパク質合成とは、mRNAからタンパク質への翻訳を指し、この過程は数つの段階に分かれています。タンパク質合成阻害薬は、これらの各段階で異なる方式で機能します。

初期段階の阻害

リファマイシンは、RNAポリメラーゼの特定のサブユニットに結合し、細菌のDNAからmRNAへの転写を妨げます。また、α-アマニチンは真核生物のDNA転写を強力に妨げる作用を持つため、初期段階の重要な阻害薬とされています。

開始段階

リネゾリドは、開始複合体の形成を妨害しますが、その詳細な作用メカニズムに関してはまだ完全には解明されていません。

リボソームの組み立て

アミノグリコシドは細菌の30Sリボソームサブユニットに結合し、リボソームの組み立てを妨げます。

アミノアシルtRNAの結合

テトラサイクリン系薬剤やチゲサイクリンは、リボソームのAサイトに干渉し、アミノアシルtRNAが結合するのを阻止します。これにより、タンパク質合成が進行できなくなります。

校正段階の阻害

アミノグリコシドは、校正の過程に干渉し、合成エラーの割合を高め、早期終了を引き起こすことがあります。

ペプチジル転移

クロラムフェニコールは、50Sリボソームサブユニット内でペプチジル転移のプロセスを妨げることで、細菌やミトコンドリアにおけるタンパク質合成を阻害します。マクロライド系抗生物質も同様に50Sサブユニットに結合し、ペプチジル転移を妨げます。

終了段階とトランスロケーション

タンパク質合成が進行した後、終了段階ではマクロライド系抗生物質やクリンダマイシンによって、リボソームからペプチジルtRNAが早期に解離することが証明されています。また、ピューロマイシンは、その構造がアミノアシルtRNAと類似しているため、リボソームに結合してポリペプチド合成を早期に終結させる働きがあります。

トランスロケーションについても、特定の抗生物質がリボソームの動きを抑制することが知られています。例えば、フシジン酸は伸長因子Gのリボソームからの代謝を妨げ、リシンは真核生物の60Sサブユニットを修飾して伸長を妨げる役割があります。

代表的なタンパク質合成阻害薬

以下の抗生物質は、特定のリボソームサブユニットに結合してその機能を妨げます。

• - 30Sサブユニットに結合する薬剤: アミノグリコシド、テトラサイクリン
• - 50Sサブユニットに結合する薬剤: クロラムフェニコール、クリンダマイシン、リネゾリド、マクロライド系薬剤、ストレプトグラミン

このように、タンパク質合成阻害薬はそのメカニズムや作用点によりさまざまに機能し、臨床で非常に重要な役割を果たしています。それぞれの薬剤は、菌感染症の治療において不可欠な治療選択肢を提供しています。

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