페니실린 작용기전 내성기전

Penicillin의 작용기전, 내성기전에 대해 알아보겠습니다

 

 

 

 

 

페니실린이란

Alexander Fleming이 1928년 Penicillium notatum에서 penicillin을

발견하여 보고하였고, Chain과 Florey 등이 1940년에 배양, 발효,

추출 및 정제함으로써 penicillin을 대량 생산하는 데 성공하였습니다

 

• 10년 후 2차세계대전때 실제적으로 무한한 양의 penicillin G가 임상에 사용하였습니다
• Penicillin G는 임상적 단점으로 산성 pH에서 불안정하고 β-lactamase(penicillinase)에 의하여 파괴, 그람음성균에 대하여 활성이 낮습니다
• 산성 pH에서 안정하고 β-lactamase에 내성이며 그람양성 및 그람음성 세균 모두에 작용하는 반합성 penicillin이 개발되었습니다

 

 

 

 

 

작용기전

• Penicillin 계열의 약물은 peptidoglycan 합성의 최종반응에 작용하는 효소인 transpeptidase와 D-alanine carboxypeptidase 활성을 저해
• peptidoglycan의 교차결합 형성이 방해되어 세포벽구조가 개열(開裂)되면서 균체 내부 높은 삼투압을 견디지 못하여 세포가파괴되며 용균현상이 나타남
• 저해현상은 β-lactam환과 상기 효소의 기질인 peptidoglycan의 peptidechain 말단부분인 D-alanyl-D-alanine과의 화학구조가 입체적으로유사하기 때문에 이들 효소와 약제가 결합하여 peptide chain간의cross-linking (교차연결)을 방해 하는 것교차연결을 구성해 가는 효소를 penicillin 결합단백 (penicillin binding protein;PBP)이라 하며, 이는 세포벽 밑에 위치하며 transpeptidase, carboxypeptidase,endopeptidase 등이 있고 약물이 세포벽을 통과하는 능력과 penicillin결합단백에 대한 친화력의 정도가 penicillin의 항균력을 결정
• Penicillin 작용의 첫 단계는 약이 세포 수용체 즉, PBPs에 붙는 것인데 이들중의 일부가 peptide 전이 과정에 관여하는 효소이다. Penicillin이 수용체에붙은 후 peptide 전이가 막아지기 때문에 peptidoglycan 합성이 억제
• 마지막 살균 단계는 세포벽에 있는 자가 용해효소 억제자를 제거하거나불활성화 시키는 것
• Penicillin 작용에는 활발한 세포벽 합성이 필요하므로 대사적으로 활발하지 않은 균, 예를들어 mycoplasmas는 이런 약물에 감수성이 없다

 

 

 

 

 

내성기전

• 그람 음성균의 외막을 변형시켜 세포질 막의 PBP 표적에 대한 항생제의 침투를 약화-

-β-lactam 항생제는 외막의 protein channel (porin)을 경유하여 그람

음성균의 내부로 들어감으로서,적절한 channel이 없거나 channel의

조절은 항생제의 세포내 침투를 방해

- 이는 그람음성 세균에만 존재하는 외막의 비투과성에 의함