32.11. Некоторые бактерии резистентны к пенициллину, так как синтезируют разрушающий его фермент

Ряд бактерий синтезирует пенициллиназу - фермент, способный расщеплять амидную связь в в-лактамном кольце пенициллина с образованием пенициллоиновой кислоты, лишенной антибиотической активности:

Рис. 32.14. Модель бензилпенициллина.

Был выделен целый ряд близких по структуре пенициллиназ, имеющих массу около и высокое число оборотов (порядка Активность фермента в значительной мере зависит от природы R-группы, присоединенной к -лактамному кольцу пенициллина. Поэтому полусинтетические пе-нициллины с R-группами, защищающими их от действия пенициллиназы, представляют большую ценность для клинических целей.

Ген, кодирующий пенициллиназу, локализован в различных плазмидах (разд. 31.6). Эти внехромосомные генетические элементы у некоторых видов бактерий способны быстро появляться и исчезать. В ряде бактериальных штаммов пенициллиназа является индуцируемым ферментом. По-видимому, пенициллиназа возникла в ходе эволюции как механизм детоксикации, поскольку она свойственна только микроорганизмам, клеточная стенка которых образована пептидогликаном. Судя по тому, что утрата гена пенициллиназы не вызывает повреждения клетки в отсутствие антибиотика, у фермента, видимо, нет иной функции, кроме инактивации пенициллина. К тому же имеется хорошая корреляция между степенью устойчивости к действию пенициллина и общей пенициллиназной активностью.