Kluczowa różnica między penicylinazą a beta-laktamazą polega na tym, że penicylinaza jest rodzajem beta-laktamazy, która wykazuje swoistość wobec penicyliny, podczas gdy beta-laktamaza to grupa enzymów wytwarzanych przez bakterie, które rozwijają wielooporność na antybiotyki beta-laktamowe, takie jak jako penicylina, cefalosporyna, cefamycyna i monobaktam.
Oporność na antybiotyki jest poważnym problemem we współczesnym świecie. Betalaktamaza to grupa enzymów wytwarzanych przez bakterie w celu wywołania antybiotykooporności na różne typy antybiotyków z grupy betalaktamów. Enzymy te hydrolizują pierścień beta-laktamowy określonego antybiotyku i czynią go nieskutecznym. Penicylinaza jest jednym specyficznym typem beta-laktamazy i była pierwszym zidentyfikowanym typem enzymu beta-laktamazy.
Co to jest penicylinaza?
Penicylinaza jest specyficznym rodzajem enzymu beta-laktamazy wytwarzanego przez bakterie, który powoduje oporność na antybiotyki penicylinowe i niszczy działanie przeciwdrobnoustrojowe leku. Penicylinaza wykazuje swoistość wobec penicyliny. Enzym ten powoduje oporność na antybiotyki poprzez hydrolizę pierścienia beta-laktamowego obecnego w penicylinie. Masa cząsteczkowa penicylinazy jest zmienna i zwykle wynosi około 50 kilo D altonów.
Rysunek 01: Aplikacja penicylinazy
Penicylinaza jest pierwszym zidentyfikowanym typem beta-laktamazy, wyizolowanym z Gram-ujemnej Escherichia coli przez Abrahama i Chaina w 1940 roku. Było to jeszcze przed klinicznym zastosowaniem penicyliny jako antybiotyku. Po identyfikacji zaobserwowano, że produkcja penicylinazy była po pewnym czasie powszechna u innych bakterii i powodowała oporność na penicylinę. Naukowcy opracowali odporne na penicylinazy antybiotyki beta-laktamowe, takie jak metycylina, ale ostatecznie stały się oporne ze względu na rozpowszechnione bakterie oporne na antybiotyki (szczególnie na antybiotyki beta-laktamowe).
Co to jest beta-laktamaza?
Betalaktamaza to grupa enzymów podzielona na dziewięć klas. Są one wytwarzane przez bakterie, które powodują oporność na antybiotyki beta-laktamowe, które są antybiotykami niszczącymi działanie przeciwdrobnoustrojowe leków. Enzymy te powodują wielooporność na antybiotyki beta-laktamowe, takie jak penicylina, cefalosporyna, cefamycyna, monobaktam i karbapenem. Antybiotyki beta-laktamowe mają wspólną strukturę zwaną pierścieniem beta-laktamowym w swojej strukturze. Ten pierścień beta-laktamowy jest hydrolizowany przez enzymy beta-laktamazowe, powodując zakłócenie działania przeciwdrobnoustrojowego leków poprzez dezaktywację cząsteczek o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych.
Rysunek 02: Mechanizm beta-laktamazy
Wszystkie antybiotyki beta-laktamowe działają na bakterie o szerokim spektrum działania należące zarówno do kategorii gram-ujemnych, jak i gram-dodatnich. Stąd działanie beta-laktamazy powoduje wielolekową oporność na wiele typów bakterii. Przybliżona masa cząsteczkowa beta-laktamazy wynosi 29,8 kilo D altonów. Główne typy beta-laktamaz to beta-laktamazy TEM (klasa A), beta-laktamazy SHV (klasa A), beta-laktamazy CTX-M (klasa A) i beta-laktamazy OXA (klasa D). W zależności od rodzaju beta-laktamazy, mechanizm otwierania pierścienia beta-laktamowego antybiotyków jest różny.
Jakie są podobieństwa między penicylinazą a beta-laktamazą?
- Penicylinaza i beta-laktamaza to enzymy.
- Są białkami.
- Bakterie wytwarzają zarówno penicylinazę, jak i beta-laktamazę.
- Oba typy są zaangażowane w oporność drobnoustrojów na antybiotyki.
- Ponadto, oba hydrolizują pierścienie beta-laktamowe.
- Oba typy powodują oporność na antybiotyki beta-laktamowe.
Jaka jest różnica między penicylinazą a beta-laktamazą?
Penicylinaza to rodzaj beta laktamaz, który wykazuje swoistość wobec penicyliny, podczas gdy beta laktamaza to grupa enzymów wytwarzanych przez bakterie, które rozwijają wielooporność na antybiotyki beta-laktamowe, takie jak penicylina, cefalosporyna, cefamycyna i monobaktam. Jest to więc kluczowa różnica między penicylinazą a beta-laktamazą. Ponadto masy cząsteczkowe penicylinazy i beta laktamazy wynoszą odpowiednio około 50 kilo d altonów i 28,9 kilo d altonów. Poza tym hydroliza pierścienia beta-laktamowego antybiotyków przebiega inaczej niż w przypadku beta-laktamazy. Ale w penicylinazie hydrolizuje wiązania amidowe pierścienia beta-laktamowego.
Poniższa infografika przedstawia różnice między penicylinazą a beta-laktamazą w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – penicylinaza kontra beta-laktamaza
Oporność na antybiotyki jest poważnym problemem we współczesnym świecie. Penicylinaza to rodzaj beta laktamaz, który wykazuje swoistość wobec penicyliny, natomiast beta laktamaza to grupa enzymów wytwarzanych przez bakterie, które rozwijają wielooporność na antybiotyki beta-laktamowe, takie jak penicylina, cefalosporyna, cefamycyna, monobaktam. To jest więc kluczowa różnica między penicylinazą a beta-laktamazą. Betalaktamaza to grupa enzymów wytwarzanych przez bakterie, które powodują oporność na antybiotyki beta-laktamowe, które są antybiotykami niszczącymi działanie przeciwdrobnoustrojowe leków.
