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Lexikon der Biologie: Peptid-Antibiotika

Peptid-Antibiotika, antibiotisch wirksame Homo- oder Hetero-Peptide, an deren Zusammensetzung häufig auch seltene und nicht-proteinogene Aminosäuren beteiligt sind. Mit dem Auffinden einer weiterhin zunehmenden Anzahl an antimikrobiellen Peptiden auch aus Höheren Organismen wurde die ursprüngliche Definition der Antibiotika als niedermolekulare Komponenten aus Mikroorganismen aufgegeben. Eine auf der Synthese fußende Einteilung ( vgl. Tab. ) unterscheidet Verbindungen, die bevorzugt über nicht-ribosomale Proteinsynthese gebildet werden, von Verbindungen, deren Synthese immer an Ribosomen abläuft (Translation). Die auf Prokaryoten beschränkte nicht-ribosomale Peptidsynthese ist bei Bacillen bevorzugt mit der Ausbildung von Endosporen verbunden. Ribosomal synthetisierte Peptide und Proteine kommen sowohl bei Pro- als auch bei Eukaryoten vor. Dabei werden viele von ihnen posttranslational modifiziert (posttranslationale Proteinmodifikation). Bei Tieren sind die Peptide Bestandteil der nicht-adaptiven Immunität. Besonders seit gegen viele der herkömmlichen Antibiotika Resistenzen (Antibiotika-Resistenz) auftreten, sind die ribosomal synthetisierten Peptid-Antibiotika als mögliche Alternativen zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten interessant geworden. Allerdings werden die meisten Peptid-Antibiotika sehr rasch durch proteolytische Enzyme (Proteasen) abgebaut. Außerdem werden sie als immunogene Peptide nach der Injektion in Patienten schnell wieder eliminiert. Vermutlich der beste Weg, die Wirkung der Peptid-Antibiotika für Mensch und Tier nutzbar zu machen, besteht darin, sie in situ zu induzieren. Viele Peptid-Antibiotika werden im Darm exprimiert, wo sie bestimmte Abschnitte steril halten und in anderen vermutlich die endogene Flora des Darms (Darmflora) kontrollieren. – Die verschiedenen Peptid-Antibiotika unterscheiden sich hinsichtlich ihres biologischen Wirkungsspektrums sowie des Mechanismus' ihrer Wirkung. Die biologische Wirkung umfaßt verschiedene Eukaryoten, Prokaryoten und auch Viren. Der Mechanismus kann sich auf allen bekannten Ebenen zellulärer Funktionen entfalten: von der Interaktion mit der Synthese von DNA und RNA, über die Hemmung der Protein- und der Zellwandsynthese (Bakterienzellwand), die Störung der osmotischen Barrierefunktion biologischer Membranen bis zur Hemmung von enzymatischen Reaktionen. Actinomycine, Antitumorproteine, Attacin, Brevinine, Cecropine, Defensine, Gramicidine, Hautantibiotika, Insektenimmunologie, Lantibiotika, Magainine, Nisin, Polymyxine, Tyrocidine.

J.O.

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