Untersuchungen zur Analytik und zum Einfluss technologischer ...

Theoretischer Teil 9
D-Alanyl-D-Alanin-Rest
Penicillingrundstruktur
Abbildung 7: Vergleich des Modells des Penicillins mit dem D-Alanyl-D-Alanin-Teil des
Pentapeptidstranges
auch penicillinbindendes Protein (PBP) genannt, da sie das Penicillin als Substrat
aufgrund der strukturellen Analogie akzeptiert. Penicilline acylieren das aktive
Zentrums der Peptidase, es kommt zu einer irreversiblen Hemmung des Enzyms. Das
Penicillin verhindert, wie Abbildung 8 zeigt, die Verknüpfung der Peptide und somit die
Quervernetzung der Polysaccharidstränge (crosslinking) [Waxman und Strominger,
1983; Lessel, 1996].
Ein weiteres an der Zellwandsynthese beteiligtes Enzym, die DD-Carboxypeptidase
(DD-CPase), ist ebenfalls ein penicillinbindendes Protein. Es spaltet einen D-Alanylrest
ab und reguliert damit den Vernetzungsgrad. Die Carboxypeptidase hat keinen direkten
Einfluss auf die bakterizide Wirkung des Penicillins, da bei einer Inaktivierung der D,D-
Carboxypeptidase die DD-Transpeptidase weiter die Mureinschicht aufbauen würde
und damit das Zellwachstum nicht behindert wäre [Blumberg und Strominger, 1971;
Ghuysen, 1991].
Die Inhibitoren der Zellwandsynthese bewirken eine Destabilisierung der
Mureinschicht. Wird durch die Penicilline die Neusynthese des Mureins unterbrochen,
kommt es zum Aufbrechen der Zellwandbegrenzung und schließlich zur Lysis [Gräfe,
1992].