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抗菌剤のしくみ

細菌を死滅させる方法には幾つかありますが、一種類の薬で全ての細菌に効果があるものはありません。

細胞壁がある細菌の細胞壁の合成を妨げる
細胞壁はペプチドグリカンと呼ばれる網状の物質で、細胞壁は細胞を包んで、その形を保ったり、外部からの異物の侵入を防ぐ役割を持っています。
細胞壁のある細菌の種類と数は多く、生物が棲息できる環境には殆ど棲息します。
最初に発見された抗生物質であるペニシリンは、ペプチドグリカンの合成を阻害して細胞壁を作れなくします。
細胞壁で守られていた細菌は膨張したり破裂して死滅します。
ペニシリン系の他にセフェム系の薬剤がこの方法によって病原菌を死滅させます。
人間の細胞には細胞壁が無いので、この種類の抗生物質を服用しても殆ど害はありません。
ただし、細胞壁を持つ細菌は私たちの腸内で有用な働きをしているものが多いので、抗生物質を服用すると下痢などが起きることがあります。
また、少ないですが、アレルギーが発症したり、稀にショック状態になる副作用が起きることがあります。

 
また、当然ですが、細胞壁を持たない病原菌には効果がありません。
ペニシリン系やセフェム系の抗生物質を分解するβラクタマーゼを産出する細菌に対しても効果はありません


細菌のタンパク質合成を妨げる
細菌も自らの身体を作るために外部から必要な栄養素を取り入れてタンパク質を合成しています。
そこで、タンパク質の合成を妨げれば細菌は死滅します。
 
タンパク質合成の手順と合成を阻害する箇所
1、遺伝子のDNAからコピーであるmRNA(メッセンジャリボ核酸)がつくられます。
コピーをつくるときにDNA依存性RNAポリメラーゼという酵素が必要ですが、この酵素を働きを妨害する(薬剤1)
 
2、リボソームでは、tRNA(トランスファーRNA)がタンパク質の原料になる必要なアミノ酸を運んできて設計図どおりにmRNA上に着けます。
アミノ酸がmRNAに着くのを邪魔する(薬剤2)
アミノ酸を設計図どおりに着けない(薬剤3)
アミノ酸の配列を邪魔して必要なアミノ酸をつくらせない(薬剤4)
 
3、リボソームはmRNA上を移動してtRNAが必要なアミノ酸をmRNA上に着けていきます。
リボソームの移動を邪魔する(薬剤5)
これを繰り返してタンパク質が合成されます。
これらの工程を邪魔する薬剤は
薬剤1:抗結核薬リファンピシン
薬剤2:テトラサイクリン、ミニサイクリン、ドキシサイクリン
薬剤3:ストレプトマイシン、ゲンタナイシン、トブラマイシン、アミカシン
薬剤4:クロラムフェニコール、リンコマイシン、クリンダマイシン
薬剤5:アジスロマイシン、エリスロマイシン、ジョサマイシン、ロキタマイシン


細菌のDNA機能を破壊する
細菌の遺伝子を司るDNA(デオキシリボ核酸)は細胞内では折り畳まれていますが、増殖するときにはひろげて、扱いやすいように小さいDNAにしなければなりません。
このときに
ジャイレースと呼ばれる酵素が必要です。
ジャイレースは、ガチフロキサシン、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、トスフロキサシン、ノルフロキサシンなどの薬剤で働きが阻害されます


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