Antimicrobial Compounds

00:00 Ich möchte diese Diskussion abschließen, indem ich über über antimikrobielle Verbindungen spreche, die verwendet werden, um bakterielle Infektionen zu behandeln. Und wenn wir eine bakterielle Infektion in uns haben, brauchen wir Medikamenten, die die Bakterien abtöten, aber uns nicht schaden. Mit anderen Worten, Antibiotika oder antimikrobiellen Verbindungen, müssen selektiv sein. Sie müssen auf Strukturen in den Bakterien ansprechen, die nicht in uns vorhanden sind. Glücklicherweise ist dies relativ einfach, denn Bakterien unterscheiden sich sehr von eukaryotischen Zellen. Ich gebe Ihnen mal ein Beispiel für eine solche Selektivität. Es gibt eine Klasse von Antibiotika, die β-Laktam-Antibiotika zu denen die Penicilline, die Cephalosporine, und die Carbapeneme gehören. Sie werden β-Laktam genannt, weil sie einen chemischen Ring haben, den sogenannten β-Lactamring haben. Diese Antibiotika zielen auf die Synthese von Murein ab. Erinnern Sie sich aus einer früheren Vorlesung, was Murein ist? Bei grampositiven Bakterien bildet es eine dicke Schicht auf der Außenseite des Bakteriums, direkt über der Zellmembran. Sie besteht aus Zuckermolekülen, die miteinander durch Aminosäuren von geringer Länge verbunden und vernetzt sind.

01:26 Auf der rechten Seite dieser Folie ist eine Zeichnung der Synthese von Murein. Murein gibt es nur in Bakterien, es kommt nicht in eukaryotischen Zellen vor.

01:42 Auf dieser Folie sind vier verschiedene Antibiotika zu sehen: Fosfomycin, Cycloserin, Vancomycin und Penicillin, die verschiedene Schritte der Mureinsynthese blockieren. Diese Antibiotika funktionieren also so wunderbar, weil Murein nur in Bakterien vorkommt und nicht in unseren Zellen. Daher haben sie sehr, sehr wenig Toxizität. Wie Sie sehen können, haben wir im Laufe der Jahre Antibiotika entwickelt, die auf verschiedene Schritte der Synthese von Murein einwirken, einschließlich Penicillin, der letzte Schritt, der den Zusammenbau von den vernetzenden Aminosäuren zwischen den Zuckerketten unterbindet.