Mureiini
Peptidoglykaani eli mureiini (PGN) on bakteerien soluseinän rakennusaine. Se antaa bakteereille muodon ja vaikuttaa soluliman osmoottiseen paineeseen. [1]
Peptidoglykaanikerroksen paksuus vaihtelee eri bakteerilajeilla.Grampositiivisilla bakteereilla peptidoklygaania on useita kerroksia, ja sen kokonaispaksuus on 30-100 nanometriä. Sen sijaan gramnegatiivisilla bakteereilla on vain yksi, tai korkeintaan muutama kerros peptidoglykaania muodostaen 2-3 nm paksun peptidoglykaanikerroksen. [2]
Koostumus
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Peptidoglykaani muodostaa suuren, verkkomaisen, aminosokereista muodostuvan makromolekyylin bakteerisolun pinnalle. Lineaariset glykaanit, jotka muodostuvat N-asetyyliglukosamiinista (GlcNAc) ja N-asetyylimuramiinihaposta (MurNAc), ovat kiinnittyneet toisiinsa lyhyiden peptidien avulla β-1,4- glykosidisidoksilla. [3] Kun bakteerisolut kasvavat ja jakautuvat, peptidoglykaani purkautuu aiheuttaen PGN-polymeerin hydrolysoitumisen entsyymien vaikutuksesta. Hydrolysointi voi vapauttaa ympäristöön liukoisia PGN-alayksiköitä, jotka voivat toimia signalointitekijöinä muille mikrobeille. [4]
Peptidoglykaani ja antibiootit
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Antibiooteista laajakirjoiset beetalaktaamiantibiootit vaikuttavat bakteerin soluseinän rakentamisessa tärkeässä roolissa oleviin entsyymeihin, penislliiniä sitoviin proteiineihin (PBP). Penisilliinin sitoutuminen bakteerin soluseinään häiritsee soluseinän peptidoglykaanien tuottoa ja estää näin bakteerien lisääntymisen. [5]
Peptidoglykaanin vapautumisen vaikutus suoliston mikrobiomiin
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Beetalaktaamiantibioottihoito johtaa sekä suoliston kommensaalien että mahdollisten patogeenien PNG-synteesin häiriöön, jolloin bakteerisoluista vapautuu suuria määriä anhMurNAc-pep-molekyylejä. Nämä molekyylit ovat rakenteeltaan hyvin samanlaisia kuin PGN-alayksiköt, joiden on todettu indusoivan Candida albicans -hiivasienen hyyfakasvua. C. albicans on opportunisti patogeeni, jonka hyyfamuodon on todettu olevaen erityisen invasiivinen sen tunkeutuessa isännän kudoksiin ja sisäelimiin. Antibioottihoidon seurauksena syntynyt suoliston peptidoglykaanimyrsky siis altistaa C. albicans -hiivan aiheuttamalle kandidiaasi-taudille.[4]
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ Ojala Alexandra: Pro gradu -tutkielma: Peptidoglykaanin hajottaminen, puhdistus ja karakterisointi Jyväskylän yliopisto, Kemian laitos. 18.6.2019.
- ↑ T. J. Silhavy, D. Kahne, S. Walker: The Bacterial Cell Envelope. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 1.5.2010, 2. vsk, nro 5, s. a000414–a000414. PubMed:20452953 doi:10.1101/cshperspect.a000414 ISSN 1943-0264 Artikkelin verkkoversio. (englanti)
- ↑ Axel Walter, Christoph Mayer: Peptidoglycan Structure, Biosynthesis, and Dynamics During Bacterial Growth, s. 237–299. Cham: Springer International Publishing, 2019. ISBN 978-3-030-12919-4 Teoksen verkkoversio (viitattu 1.3.2023). (englanti)
- ↑ a b Chew Teng Tan, Xiaoli Xu, Yuan Qiao, Yue Wang: A peptidoglycan storm caused by β-lactam antibiotic’s action on host microbiota drives Candida albicans infection. Nature Communications, 7.5.2021, 12. vsk, nro 1, s. 2560. PubMed:33963193 doi:10.1038/s41467-021-22845-2 ISSN 2041-1723 Artikkelin verkkoversio. (englanti)
- ↑ Jennifer L. Davis: Chapter 2 - Pharmacologic Principles, s. 79–137. W.B. Saunders, 1.1.2018. ISBN 978-0-323-44329-6 Teoksen verkkoversio (viitattu 1.3.2023). (englanti)