Mekanisme Kerja Antibiotik
Menghambat sintesis dinding sel
Ada banyak kelas antibiotik yang menargetkan biosintesis dinding sel pada bakteri. Terdapat beberapa mekanisme dalam penghambatan tersebut, diantaranya adalah menghambat kinerja enzim D-Ala-D-Ala ligase dan D-Ala racemase inhibitor oleh antibiotik seromycin. Molekul D-cycloserine pada antibiotik seromycin menghambat kinerja enzim D-Ala-D-Ala ligase dan D-Ala racemase dan membuat sel D-Ala “kelaparan” sehingga menghambat biosintesis dinding sel. Antibiotik seromycin diproduksi oleh mikroba Streptomyces sp.
Mekanisme selanjutnya yaitu menghambat kinerja enzim mur oleh antibiotik fosfomycin. Patogen gram negatif seperti Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa dan Klebsiella pneumoniae memiliki substrat phosphoenolpyruvate dan mengikat enzim UDP-N-acetylglucosamine-3-enolpyruvyltransferase (MurA). Antibiotik mengikat MurA melalui ikatan tioeter dan menghambat kinerja enzim ini. Terhambatnya kinerja enzim ini akan menghambat langkah pertama biosintesis dinding sel
Mekanisme lainnya adalah mengganggu kinerja lipid dan enzim transglikosilase yang ditemukan di sisi luar membran bakteri oleh antibiotik Ramoplanin. Ramoplanin adalah antibiotik glikolipodepsipeptida bakterisida yang sedang dalam uji klinis untuk bakteri Gram positif aerobik dan anaerobik termasuk Clostridium difficile dan resisten Enterococci vankomisin (VRE). Antibiotik ini bertindak dengan menghambat reaksi terkait membran tahap akhir yang dikatalisis oleh enzim transglikosilase dan MurG. Ramoplanin ditemukan menghambat enzim MurG, meskipun ini bukan satu-satunya faktor yang bertanggung jawab atas aktivitas antibakterinya. Ramoplanin ditemukan mengikat lipid II dan transglikosilase yang ditemukan di sisi luar membran bakteri. Pengikatan ini menyebabkan terbentuknya pori atau lubang pada lapisan lipid sehingga proses biosintesis pun terhambat.
Menghambat Sintesis Protein
Peptidoglikan menghubungkan semua inti fungsional dalam ribosom, termasuk daerah masuk dan keluar tRNA, serta situs-A. Intinya, peptidoglikan adalah situs aktif ribosom, mengkatalisis pembentukan ikatan peptida dengan memposisikan pasangan reaktif secara cermat. Tidak mengherankan, banyak antibiotik menargetkan peptidoglikan, termasuk kloramfenikol, klindamisin, tiamulin, sparsomisin, dan streptogramin, serta oksazolidinon, satu-satunya kelas antibiotik yang sepenuhnya sintetis. Antibiotik ini menghambat pengikatan substrat tRNA atau mengganggu pembentukan ikatan peptida dengan mengikat peptidoglikan itu sendiri.
Sparsomisin, turunan urasil, adalah penghambat sintesis protein yang efektif dari ribosom bakteri dan eukariotik. Telah terbukti diperlukan tRNA yang terikat di situs-P agar sparsomisin dapat mengikat, dan struktur kristal dengan subunit Haloarcula marismortui 50S (H50S) menunjukkan interaksi ekstensif antara sparsomycin dan CCA 3-ujung analog substrat tRNA situs-P. Namun, sparsomisin dapat mengikat subunit 50S Deinococcus radiodurans (D50S) saja dan menyebabkan perubahan konformasi besar pada peptidoglikan, yang dapat menjadi asal aktivitas penghambatannya pada pembentukan ikatan peptida. sparsomisin secara kompetitif menghambat pengikatan tRNA situs-A.
Antibiotik streptogramin A, keluarga depsipeptida makrosiklik tak jenuh, biasanya mengikat di peptidoglikan situs-A dan situs-P tRNA, kemungkinan mengganggu pengikatan tRNA. Sebaliknya, antibiotik streptogramin B, sebuah keluarga depsipeptida makrosiklik mengikat di jalan keluar peptida di wilayah pengikatan makrolidadan akan menghambat pemanjangan peptida. Meskipun sebagian besar antibiotik menghambat translasi dengan mengikat situs A, peptidoglikan, dan terowongan keluar peptida, ada antibakteri penargetan ribosom yang menargetkan tidak satupun target-target tersebut. Kelas antibiotik tertentu mengikat subunit ribosom 30S di dekat situs-A, di situs-P dan di situs-E. Tetrasiklin dan glisilsiklin, turunan dari tetrasiklin yang mencakup tigesiklin mengikat di dekat situs-A dan mencegah ikatan aminoasil-tRNA.20,30,181-183 Higromisin B dan spektinomisin, antibiotik aminocyclitol yang terkait dengan aminoglikosida, menghambat translokasi dengan mengikat di dekat situs-A. Edeine A menghambat inisiasi dengan mengikat di situs-E, dengan spermidine-nya bagian yang berlabuh di situs-P memblokir inisiator tRNA. Kasugamycin mengikat di situs-P dan situs-E, mengganggu terowongan mRNA, yang kemungkinan mencegah pengikatan tRNA inisiator. Pactamycin mengikat di E -situs, mendistorsi jalur mRNA dan selanjutnya menghambat translokasi. Thiostrepton menghambat translokasi dengan mengikat pada atau dekat protein L11 pada subunit 50S.
