Đánh giá khả năng kháng khuẩn của cecropin B đối với một số chủng vi khuẩn gây bệnh trên động vật (luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------

TRỊNH THU HẰNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CECROPIN
B ĐỐI VỚI MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN GÂY BỆNH TRÊN
ĐỘNG VẬT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2011

Luận văn thạc sỹ - Khoa Sinh học


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 4
Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 6
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT KHÁNG SINH ............................................ 6
1.1.1. Chất kháng sinh .......................................................................... 6
1.1.2. Sơ lƣợc lịch sử nghiên cứu CKS ................................................ 6
1.1.3. Phân loại CKS ............................................................................ 8
1.1.4. Cơ chế tác dụng của CKS .......................................................... 9
1.1.4.1. Ức chế tổng hợp thành tế bào........................................... 9
1.1.4.2. Phá hủy màng sinh chất ................................................. 11
1.1.4.3. Ức chế tổng hợp protein ................................................. 12
1.1.4.4. Ức chế các con đường trao đổi chất .............................. 13
1.1.4.5. Ức chế sự tổng hợp acid nucleic .................................... 14
1.1.5. Thực trạng kháng kháng sinh của các chủng VSV gây bệnh .. 15

1.2. PEPTIDE KHÁNG KHUẨN CECROPIN ....................................... 17
1.2.1. Nguồn gốc của peptide kháng khuẩn ....................................... 17
1.2.2. Phân bố tự nhiên của peptide kháng khuẩn ............................. 18
1.2.3. Cấu tạo của peptide kháng khuẩn ............................................ 19
1.2.4. Tác động của peptide kháng khuẩn .......................................... 20
1.2.4.1. Cơ chế tác động .............................................................. 20
1.2.4.2. Sự tác động chọn lọc của peptide kháng khuẩn ............. 25
1.2.5. Ứng dụng của peptide kháng khuẩn......................................... 27
1.2.6. Peptide kháng khuẩn cecropin B .............................................. 27
1.3. CHUYỂN GEN CECROPIN B VÀO TẾ BÀO VÀ CƠ THỂ
ĐỘNG VẬT ......................................................................................... 29

1


1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN BÀO SỢI CHUỘT ĐƢỢC DÙNG
ĐỂ CHUYỂN GEN CECROPIN B..................................................... 31
1.4.1. Nguồn gốc và đặc điểm nguyên bào sợi .................................. 31
1.4.2. Ứng dụng của nguyên bào sợi nuôi cấy ................................... 33
1.5. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT GÂY
BỆNH................................................................................................... 34
Chƣơng II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 36
2.1. NGUYÊN LIỆU ................................................................................ 36
2.1.1. Chủng giống ............................................................................. 36
2.1.2. Hóa chất và dụng cụ ................................................................. 36
2.1.2.1. Hóa chất.......................................................................... 36
2.1.2.2. Môi trường và dung dịch ................................................ 37
2.1.2.3. Dụng cụ và vật tư............................................................ 38
2.1.2.4. Thiết bị ............................................................................ 38
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................... 40

2.2.1. Phƣơng pháp nuôi cấy và cấy chuyển nguyên bào sợi chuột .. 40
2.2.2. Phƣơng pháp thu môi trƣờng nuôi nguyên bào sợi chuột đã
đƣợc chuyển gen cecropin B: ........................................................ 41
2.2.3. Phƣơng pháp cô đặc môi trƣờng nuôi nguyên bào sợi chuột
đã đƣợc chuyển gen cecropin B .................................................... 42
2.2.4. Phƣơng pháp nhân nuôi và cất giữ vi khuẩn ............................ 42
2.2.5. Phƣơng pháp đục lỗ.................................................................. 43
2.2.6. Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn ......................... 45
2.2.6.1. Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của chất
kháng sinh...................................................................................... 45
2.2.6.2. Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của peptide
cecropin B: .................................................................................... 46

2


2.2.6.3. Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của CKS
kết hợp với peptide cecropin B: .................................................... 47
2.2.6.4. Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của môi
trƣờng nuôi cấy nguyên bào sợi chuột chuyển gen cecropin B: ... 48
Chƣơng III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 50
3.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG KHÁNG SINH CỦA MỘT SỐ
CHỦNG VI KHUẨN GÂY BỆNH TRÊN NGƢỜI VÀ ĐỘNG
VẬT ..................................................................................................... 50
3.2. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN
CỦA PEPTIDE CECROPIN B ........................................................... 52
3.3. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN
CỦA CECROPIN B KẾT HỢP VỚI KHÁNG SINH......................... 55
3.3.1. Cecropin B gây nhạy cảm với kháng sinh ở chủng vi khuẩn
kháng thuốc ................................................................................... 55

3.3.2. Cecropin B làm tăng mức độ nhạy cảm kháng sinh ở chủng
vi khuẩn không kháng thuốc ......................................................... 57
3.4. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN
CỦA MÔI TRƢỜNG NUÔI CẤY NGUYÊN BÀO SỢI CHUỘT
NHẮT TRẮNG CHUYỂN GEN CECROPIN B ................................ 60
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 63
KẾT LUẬN .............................................................................................. 63
KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 65

3


MỞ ĐẦU
Từ lâu, vấn đề kháng thuốc kháng sinh của các chủng vi sinh vật đã và
đang đặt ra thách thức đối với toàn nhân loại. Chỉ 3 năm sau khi kháng sinh
đầu tiên là penicillin đƣợc dùng trong điều trị, ngƣời ta phát hiện ra loại vi
khuẩn Staphylococcus aureus kháng lại "thần dƣợc" này. Tuy nhiên, số lƣợng
các loại kháng sinh mới ngày càng ít đi và đã bắt đầu thời điểm mà các kháng
sinh có mặt không đủ để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn.
Trƣớc tình trạng bế tắc của việc tìm kiếm thuốc kháng sinh, các nhà
khoa học nhận thấy một triển vọng mới đầy hứa hẹn là các peptide kháng
khuẩn. Hiện nay, các peptide kháng khuẩn đƣợc coi nhƣ nguồn “kháng sinh
tự nhiên” của sinh giới đã đƣợc phát hiện ở nhiều loài sinh vật khác nhau.
Thuộc nhóm peptide này, Cecropin đã đƣợc phân lập đầu tiên từ nhộng bƣớm
tằm Hyalophora cecropia bị lây nhiễm vi khuẩn, và sau đó là ở nhiều loại côn
trùng 2 cánh.
Cecropin là peptide kháng khuẩn có hoạt tính mạnh, nó tác động lên cả
vi khuẩn Gram âm và Gram dƣơng [9]. Cấu trúc và cơ chế hoạt động độc đáo
cho phép chúng dễ dàng kết hợp với màng của tế bào vi khuẩn, nấm và kí sinh

trùng, hình thành các lỗ trên màng và tiêu diệt các tác nhân đó. Gen mã hóa
cho một số cecropin đƣợc thiết kế và tổng hợp đã cho thấy hiệu quả chống
bệnh ở động vật và thực vật do vi khuẩn gây nên. Gen cecropin đã đƣợc sử
dụng để tạo ra thực vật biến đổi gen (nhƣ khoai tây, thuốc lá) biểu hiện sự
tăng cƣờng tính kháng khuẩn hoặc nấm.
Họ cecropin gồm có ba nhóm chính là cecropin A, B và D [11]. Trong
đó cecropin B đƣợc biết đến với hoạt tính kháng khuẩn mạnh. Với tính hiệu
quả trong việc kiểm soát mầm bệnh sinh ra do tác nhân vi khuẩn và côn trùng,
cecropin B cũng có thể có hiệu quả trong kiểm soát các mầm bệnh do các tác

4


nhân này gây nên ở cá, cũng nhƣ ở nhiều loài động vật. Vì vậy mục đích
chính của nhóm nghiên cứu là thử nghiệm chuyển gen cecropin B vào tế bào
chuột nuôi cấy nhằm đánh giá khả năng tiếp nhận và biểu hiện gen kháng
khuẩn này. Một công việc quan trọng trong quá trình nghiên cứu là thử
nghiệm hoạt tính kháng khuẩn, cũng nhƣ các nồng độ kháng khuẩn tối ƣu của
cecropin lên một số chủng vi sinh vật gây bệnh trên động vật để làm cơ sở
đánh giá cecropin tái tổ hợp đƣợc sản xuất trong tế bào nuôi cấy.
Vì thế chúng tôi đã tiến hành “Đánh giá khả năng kháng khuẩn của
cecropin B đối với một số chủng vi khuẩn gây bệnh trên động vật”.

5


Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT KHÁNG SINH
1.1.1. Chất kháng sinh
CKS (Chất kháng sinh - antibiotic) là các hợp chất hóa học do một số

VSV sinh ra mà ngay ở nồng độ thấp cũng có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt
các VSV khác (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc...) một cách chọn lọc [1].
Một CKS tác động lên cả vi khuẩn G(+) lẫn vi khuẩn G(-) và nấm đƣợc
gọi là một CKS phổ rộng. Các CKS phổ hẹp chỉ tác dụng lên một nhóm VSV,
chẳng hạn vancomycin, một glycopeptide.
Trƣớc đây, CKS đƣợc sử dụng trong điều trị các bệnh nhiễm trùng có
nguồn gốc từ VSV (nhƣ vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn). Những năm gần đây với
những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhiều CKS đã đƣợc tạo ra theo con
đƣờng bán tổng hợp (ampicillin) hoặc tổng hợp mới hoàn toàn
(chloramphenicol) [41].
Nhƣ vậy, CKS là các chất kháng khuẩn tự nhiên, bán tổng hợp, hoặc
tổng hợp có hiệu quả diệt khuẩn ở nồng độ thấp. Mỗi CKS thƣờng chỉ có tác
dụng với một nhóm VSV nhất định [4].
Số lƣợng CKS cách đây 1/4 thế kỷ chỉ khoảng vài trăm loại, nhƣng đến
năm 1993 số lƣợng này đã lên đến 6.000. Đầu thập kỷ này đã phát hiện thêm
2.000 các sản phẩm trao đổi chất có hoạt tính sinh học đƣợc tách chiết từ
VSV. Ƣớc tính số lƣợng thực sự của các chất này phải lên đến trên 15.000
chất [30].
1.1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu CKS
Ngƣời đặt nền móng đầu tiên cho việc nghiên cứu CKS là Alexander
Fleming. Năm 1928, khi nuôi cấy tụ cầu vàng Staphylococcus aureus,

6


Alexander Fleming đã tình cờ để nhiễm một loại nấm mốc màu xanh. Loại
nấm này đã tiết ra một chất ức chế sự sinh trƣởng của S. aureus và do đó tạo
thành một vòng vô khuẩn trong suốt bao quanh khuẩn lạc của nấm mốc.
Fleming đã phân lập định tên loại nấm này là Penicillium notatum và đặt tên
chất kháng khuẩn này là penicillin. Về sau ông còn phát hiện thêm là

penicillin còn ức chế sự sinh trƣởng của hàng loạt vi khuẩn gây bệnh khác,
nhƣ trực khuẩn gây bệnh bạch cầu, bệnh thận ...
Sự ra đời của penicillin đã kéo theo sự ra đời của hàng loạt các chất
kháng sinh khác. Sau khi phát hiện ra penicillin, các nhà khoa học trên toàn
thế giới đã tích cực tìm kiếm, nghiên cứu thêm nhiều loại CKS có nguồn gốc
từ VSV.
Năm 1944, Abraham Waksman, Schatz và Bugie đã phát hiện ra
streptomycin dẫn đến một kỷ nguyên mới trong điều trị bệnh lao và bệnh
viêm màng não. Đây là một CKS phổ rộng, kháng đƣợc cả vi khuẩn G(-) lẫn
vi khuẩn G(+). Tốc độ tìm kiếm CKS ngày càng đƣợc đẩy mạnh. Những năm
1940 – 1959 đƣợc coi là thời kỳ hoàng kim của CKS. Hàng loạt CKS đƣợc
tách chiết và xác định: actinomicin (Waksman, 1940), chloramphenicol
(Erhlich, 1947), chlotetracylin (Dugar, 1948). Ngày nay số lƣợng CKS đƣợc
phát hiện lên tới trên 15000 chất, trong đó hàng trăm chất đƣợc dùng trong y
học thực tiễn.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành Vi sinh vật học, Hóa
sinh học, Di truyền học phân tử và đặc biệt là sự ra đời của Công nghệ sinh
học (1975) đã tạo điều kiện thuận lợi cho lĩnh vực nghiên cứu CKS đạt đƣợc
những thành tựu lớn lao.

7


1.1.3. Phân loại CKS
CKS có thể đƣợc phân loại theo nhiều cách tùy thuộc vào tiêu chí của
các nhà nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu dƣợc liệu và các thầy thuốc muốn
phân loại theo hoạt tính sinh học của CKS (CKS kháng khuẩn, CKS kháng
nấm, CKS phổ rộng, CKS phổ hẹp, CKS kháng vi khuẩn G(-), CKS kháng vi
khuẩn G(+) ...). Các nhà hóa sinh, sinh học phân tử muốn phân loại theo cơ
chế tác động của CKS. Các nhà VSV muốn phân loại theo sản phẩm vi sinh

hay con đƣờng sinh tổng hợp. Các nhà hóa học muốn phân loại theo các đặc
tính sinh lý, sinh hóa và nhiều tính chất khác dựa trên việc xác định rõ cấu
trúc hóa học.
Thông thƣờng CKS đƣợc phân loại ra thành một số nhóm quan trọng
sau:
- Nhóm β – lactam: về cấu trúc chúng đều có vòng β – lactam. Nhóm
này bao gồm:
+ Các penicillin: gồm có Penicillin, Ampicillin, Amoxicillin,
Cloxacillin ...
+ Các cephalosporin: có 4 thế hệ I, II, III, IV. Thế hệ I, II chủ yếu để
điều trị các vi khuẩn G(+), thế hệ III, IV chủ yếu để điều trị vi khuẩn G(-).
Gồm có: Cefadroxil, Cephalexin, Cefaclor, Cefixim, Ceftriaxon ...
- Nhóm tetracycline: là các CKS có hoạt phổ rộng, gồm có Tetracyclin,
Doxycylin, Clotetracyclin, Minocyclin ....
- Nhóm Aminosid: có nguồn gốc từ vi sinh, có phổ tác dụng rộng, chủ
yếu trên vi khuẩn G(-). Gồm các kháng sinh Streptomycin, Neomycin,
Paromomycin, Gentamycin ...

8


-

Nhóm

Chloramphenicol

(hay

Phenicol):

Chloramphenicol,

Thiamphenicol
- Nhóm Lincosamid: Lincomycin, Clindamycin
1.1.4. Cơ chế tác dụng của CKS
Cơ chế tác dụng của CKS là những cách thức mà CKS tác dụng lên
những vị trí khác nhau trong tế bào, qua đó ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng của
VSV. Các CKS có thành phần và cấu trúc hóa học đặc trƣng nên không có
một cơ chế tác dụng chung của các CKS đối với tất cả các VSV. Đặc tính và
cơ chế tác dụng của CKS phụ thuộc vào bản chất hóa học của từng chất, nồng
độ và cấu trúc hiển vi của VSV. Các chất có bản chất hóa học khác nhau thì
có ảnh hƣởng khác nhau lên VSV, còn các chất có bản chất hóa học gần giống
nhau thì có hoạt phổ tƣơng tự nhau. Một số CKS khi ở nồng độ thấp thì không
có tác dụng ức chế mà còn có tác dụng kích thích sinh trƣởng của VSV.
Ngoài ra cùng một CKS nhƣng ở các điều kiện khác nhau thì cơ chế tác dụng
lên VSV khác nhau.
Mỗi CKS có đích tác dụng và cơ chế tác dụng riêng nhằm ức chế hoặc
tiêu diệt hoàn toàn VSV kiểm định bằng cách tác động vào một hay nhiều
bƣớc của quá trình tổng hợp. Có thể phân loại thành các cơ chế tác động sau:
1.1.4.1. Ức chế tổng hợp thành tế bào
Thành tế bào vi khuẩn là cấu trúc bảo vệ tế bào vi khuẩn chống lại áp
suất thẩm thấu. Thành phần cấu trúc chủ yếu của thành tế bào là peptidoglican
(PG). PG là một đại phân tử cấu tạo bởi các chuỗi polysaccarit bao gồm đơn
phân là các dẫn xuất của đƣờng glucose nằm xen kẽ nhau và lặp lại một cách
liên tục (NAG – NAM). Để tạo thành mạng lƣới thực sự vững chắc, các chuỗi
polysaccarit của PG phải liên kết chéo với nhau thông qua một đoạn peptide
ngắn giữa các tetrapeptide của tiểu phần NAM. Để có thể sinh trƣởng và phân
9

chia, tế bào phải tổng hợp các đơn vị PG mới và vận chuyển nó tới đúng vị trí
sinh trƣởng của thành tế bào [34]. Phần lớn các tác nhân kháng khuẩn thông
thƣờng đều hoạt động dựa trên sự ức chế quá trình hình thành liên kết chéo
giữa các tetrapeptide của tiểu phần NAM. Nổi bật nhất giữa các chất này là
các chất kháng sinh β – lactam mà đại diện là penicillin và cephalosporin.
Đây là các kháng khuẩn có vùng chức năng là các vòng β – lactam.
Các kháng sinh β – lactam ức chế sự hình thành PG mới bằng cách gắn
chặt với enzyme transpeptidase cần thiết cho sự hình thành liên kết chéo giữa
các chuỗi PG, kìm hãm enzyme này và làm gián đoạn sự tổng hợp thành tế
bào của vi khuẩn [45]. Trong khi đó tế bào vẫn sinh trƣởng bình thƣờng, thể
tích tế bào cứ tăng lên mãi mà thiếu thành tế bào nên yếu đi nhanh chóng, và
đến một lúc sẽ phân giải vì không chịu nổi áp suất thẩm thấu. Transpeptidase
đƣợc mọi β – lactam ƣa gắn vào nên đƣợc gọi là protein gắn penicillin PBP
(Penicillin Binding Protein).
Tuy nhiên cần chú ý rằng các CKS này chỉ hoạt động ở giai đoạn sinh
trƣởng của tế bào vi khuẩn mà không có tác dụng gì khi tế bào đã già hay
đang ở trạng trạng thái nghỉ vì khi đó hoạt động sinh tổng hợp PG đã ngừng
lại.
Các penicillin không thấm đƣợc qua thành tế bào của vi khuẩn G(-) nên
hiệu quả kháng các vi khuẩn này rất thấp. Tuy nhiên các penicillin và các
cephalosporin phổ rộng hoặc bán tổng hợp có thể vƣợt qua màng ngoài vi
khuẩn G(-) nên đã khắc phục đƣợc nhƣợc điểm trên. Tế bào ngƣời không có
PG nên các kháng sinh β – lactam rất ít độc cho ngƣời [45].
Các CKS khác nhƣ vancomycin hay CKS bán tổng hợp cycloserin ức
chế sự hình thành tế bào theo một cách khác. Chúng cản trở trực tiếp sự hình
thành cầu D – alanin – D – alanin liên kết các tiểu phần NAM của các vi

10

khuẩn G(+). Tuy nhiên các vi khuẩn không có cầu D – alanin – D – alanin
kháng tự nhiên với các kháng sinh này.
Một CKS ức chế sự tổng hợp thành tế bào theo cách khác là bacitracin.
CKS này ngăn cản sự vận chuyển của các đơn vị PG mới từ tế bào chất đến vị
trí sinh trƣởng của thành tế bào. Cũng nhƣ các kháng sinh β – lactam,
vancomycin, cycloserin và bacitracin làm gián đoạn sự tổng hợp thành tế bào
làm cho tế bào vi khuẩn bị phân giải do áp suất thẩm thấu [45].
1.1.4.2. Phá hủy màng sinh chất
Một số CKS phá võ màng sinh chất của các tế bào đích bằng cách
tƣơng tác với màng sinh chất và làm tổn thƣơng tính nguyên vẹn của nó. Đây
là cơ chế hoạt động của một nhóm chất gọi là polyen. Amphotericin B là một
polyen có khả năng kháng nấm vì nó gắn với ergosterol – thành phần cấu tạo
nên màng sinh chất của nấm và tạo thành các lỗ rò trên màng. Do đó nội quan
của màng thất thoát ra môi trƣờng bên ngoài. Màng sinh chất của tế bào ngƣời
và động vật có thể bị tổn thƣơng bởi amphotericin B vì chúng chứa
cholesterol là các phân tử có cấu trúc tƣơng tự nhƣ ergosterol, mặc dù cách
liên kết của amphotericin B với cholesterol hơi khác so với ergosterol.
Màng sinh chất của hầu hết vi khuẩn không chứa sterol nên chúng có
khả năng đề kháng với amphotericin B. Tuy nhiên polyen vẫn có khả năng
kháng vi khuẩn theo các cơ chế khác. Polymycin là một ví dụ, CKS này đƣợc
tạo ra bởi vi khuẩn Bacillus polymyxa có khả năng kháng đặc hiệu với vi
khuẩn G(-). Polymycin phá vỡ màng sinh chất của vi khuẩn bằng cách gắn
vào phospholipid của màng, làm méo mó bề mặt tế bào và thay đổi cấu trúc
của màng dẫn đến sự rò rỉ ra bên ngoài các nội quan của tế bào, gây chết tế
bào.

11

1.1.4.3. Ức chế tổng hợp protein
Protein là thành phần vô cùng quan trọng, không thể thiếu đƣợc của tế
bào. Do đó, việc cung cấp protein một cách liên tục là vấn đề quan trọng
mang tính sống còn của tế bào. Tất cả các sinh vật trong sinh giới đều có cùng
một kiểu tổng hợp protein từ ribosome dựa trên các thông tin mã hóa từ
mRNA. Các CKS ức chế sự tổng hợp protein có thể tiêu diệt đƣợc cả vi khuẩn
G(-) và vi khuẩn G(+).
Ribosome của vi khuẩn có sự khác biệt lớn đối với ribosome của sinh
vật nhân thực cả về cấu trúc và kích thƣớc. Ribosome của vi khuẩn có hằng số
lắng là 70S, gồm hai tiểu phần là 30S và 50S. Trong khi đó ribosome của sinh
vật nhân thực có hằng số lắng là 80S, gồm hai tiểu phần là 40S và 60S. Nhiều
tác nhân kháng khuẩn có khả năng nhận biết sự khác biệt này của ribosome để
có thể tác dụng chọn lọc lên quá trình sinh tổng hợp của vi khuẩn mà không
ảnh hƣởng đến tế bào nhân thực. Tuy nhiên một số CKSn thuộc nhóm này có
thể gây hại cho ngƣời và động vật do chúng tác dụng lên ribosome 70S của ty
thể hoàn toàn giống với ribosome của vi khuẩn.
Các tác nhân kháng khuẩn có đích tấn công là tiểu phần 30S của
ribosome gồm các aminogicoside và các tetracyclin. Aminoglycoside bao
gồm streptomycin, gentamycin, neomycin, kamacycin, tobramycin, ... Chúng
gắn vào tiểu phần 30S của ribosome, làm biến dạng tiểu phần này và gây ra
sự bắt cặp không chính xác giữa các codon của mRNA và các anticodon của
tRNA tƣơng ứng. Kết quả là làm cho mã di truyền trên phân tử mRNA bị đọc
sai. Ví dụ dƣới tác dụng của streptomycin, codon UUU mã hóa cho
phenylalanin bị đọc sai thành AUU mã hóa cho isoleucin. Tetracylin phong
bế vị trí gắn của phân tử RANt với RANm ở tiểu phần 30S, ngăn cản sự bổ
sung các acid amin vào chuỗi polypeptide đang đƣợc kéo dài [34].

12

Các tác nhân kháng khuẩn khác có đích tấn công là tiểu phần 50S của
ribosome. Chloramphenicol và một số CKS tƣơng tự phong bế vị trí hoạt
động của enzyme xúc tác cho sự tạo thành liên kết peptide giữa các acid amin
trong chuỗi polypeptide đang kéo dài, ngăn cản sự tạo thành acid amin hoàn
chỉnh. Clindamycin và các tác nhân kháng khuẩn macrolit bao gồm
erythromycin gắn vào tiểu phần 50S ngăn cản sự dịch chuyển của ribosome từ
codon này đến codon kế tiếp. Kết quả là quá trình dịch mã bị cản trở và sự
tổng hợp protein bị dừng lại.
1.1.4.4. Ức chế các con đường trao đổi chất
Hầu hết các CKS loại này đều có cấu trúc tƣơng tự các chất trao đổi
bình thƣờng của tế bào nhƣ acid amin, coemzyme nên đƣợc gọi là các chất
trao đổi tác dụng theo kiểu ức chế cạnh tranh. Ở nhiều VSV acid para –
aminobenzoic (PABA) là cơ chất cho phản ứng enzyme dẫn đến sự tổng hợp
tetrahydrofolic (THF), một dạng của acid folic đóng vai trò nhƣ một
coenzyme cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp các purin và purimydin của
acid nucleic. Để tổng hợp THF PABA phải đƣợc acid dihidrofolic (DHF), rồi
từ DHF tổng hợp nên THF nhờ sự có mặt của các coenzyme xúc tác chuyển
PABA thành DHF. Kết quả là sự thiếu hụt DHF đã cản trở sự tổng hợp THF
gây ức chế sinh trƣởng VSV.
Một tác nhân kháng chất trao đổi khác là trimetholprim cũng can thiệp
vào quá trình tổng hợp acid nucleic. Tuy nhiên thay vì gắn vào enzyme
chuyển hóa PABA thành DHF, trimetholprim lại gắn vào enzyme chuyển
DHF thành THF. Các chất kháng chất trao đổi rất có giá trị trong y học vì
chúng ức chế các tế bào vi khuẩn và động vật nguyên sinh mà không tác dụng
lên tế bào ngƣời và động vật. Nguyên nhân là do ngƣời không tổng hợp THF

13


từ PABA nhƣ vi khuẩn mà thay vào đó ngƣời thu nhận các acid folic đơn giản

từ các chất dinh dƣỡng trong chế độ ăn uống rồi chuyển chúng thành THF.
1.1.4.5. Ức chế sự tổng hợp acid nucleic
Acid nucleic bao gồm DNA và RNA, là các đại phân tử sinh học không
thể thiếu đối với sự tổng hợp của tế bào. Một số CKS cản trở quá trình sao
chép DNA và phiên mã ở VSV. Các CKS này ảnh hƣởng đến quá trình tổng
hợp acid nucleic bằng cách ức chế sự tổng hợp các nucleotide, ức chế sao
chép hoặc làm dừng phiên mã. Vì sự khác biệt giữa DNA của tế bào
prokaryote và eukaryote là rất nhỏ nên những CKS ức chế sinh tổng hợp acid
nucleic không chỉ tiêu diệt VSV mà nó còn gây độc với cả con ngƣời. Ví dụ
actinomycin gắn với DNA ức chế sự tổng hợp DNA và phiên mã không chỉ ở
các tế bào vi khuẩn mà cả với con ngƣời.
Nhìn chung các CKS này không đƣợc dùng để điều trị các bệnh truyền
nhiễm. Tuy nhiên chúng có thể đƣợc sử dụng để nghiên cứu quá trình sao
chép của DNA hoặc sử dụng nghiêm ngặt để làm chậm sự phát triển của tế
bào ung thƣ.
Các kháng sinh tổng hợp nhƣ quinolon và fluoroquinolon có khả năng
ức chế đặc hiệu DNA của tế bào prokaryote mà ít ảnh hƣởng đến tế bào
eukaryote. Những kháng sinh này ức chế hoạt động của enzyme tháo xoắn sợi
DNA mạch kép trong quá trình sao chép DNA của tế bào. Ví dụ ciprofloxaxin
đƣợc kê đơn trong các trƣờng hợp nhiễm trùng đƣờng hô hấp, nhiễm trùng
đƣờng tiết niệu hoặc trong các trƣờng hợp nghi mắc bệnh than.
Các kháng sinh khác ức chế hoạt động của RNA polymerase trong quá
trình sinh tổng hợp RNA từ DNA mạch khuôn. Một số kháng sinh bao gồm
rifampin kết hợp mạnh mẽ với RNA polymerase của prokaryote nhƣng ít ảnh
hƣởng đến RNA polymerase của eukaryote. Kết quả là rifampin độc với vi

14


khuẩn gây bệnh hơn so với con ngƣời. Rifampin đƣợc sử dụng chủ yếu để

điều trị bệnh lao do vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis gây ra. Clofazimin
gắn với DNA của vi khuẩn Mycobacterium leprae gây bệnh phong và làm cản
trở quá trình sao chép cũng nhƣ phiên mã bình thƣờng của tế bào vi khuẩn.
Nó cũng đƣợc dùng để điều trị bệnh lao và các bệnh truyền nhiễm khác do
các vi khuẩn họ Mycobacteriaceae gây nên.
Các kháng sinh khác lại hoạt động nhƣ các chất trao đổi bằng cách cản
trở chức năng của các acid nucleic. Chúng đƣợc gọi là các chất tƣơng đồng vì
cấu trúc giống với các nucleotide cấu tạo nên các acid nucleic. Chính đặc
điểm đó đã cho phép chúng kết hợp đƣợc với DNA và RNA của vi khuẩn gây
bệnh, làm thay đổi cấu trúc của chúng và dẫn đến làm dừng quá trình sao
chép, phiên mã, dịch mã. Các CKS này thƣờng đƣợc dùng để điều trị các
bệnh do virus gây ra.
1.1.5. Thực trạng kháng kháng sinh của các chủng VSV gây bệnh
Kháng kháng sinh (hay còn gọi là kháng thuốc) là tình trạng các VSV
nhƣ vi khuẩn, virut, nấm và ký sinh trùng thay đổi cách thức làm cho các
thuốc trị bệnh do chúng gây ra trở nên vô hiệu. Vi khuẩn kháng hầu hết kháng
sinh gọi là vi khuẩn siêu kháng thuốc (superbug). Vấn đề kháng thuốc chẳng
còn mới mẻ, nhƣng nó đã trở nên nguy hiểm, cấp bách, đòi hỏi sự nỗ lực hợp
nhất nhằm giúp nhân loại tránh quay ngƣợc lại thời kỳ chƣa có kháng sinh
(năm 1942).
CKS đã đƣợc sử dụng rộng rãi trong việc phòng chống bệnh cho cây
trồng, vật nuôi và bảo quản lƣơng thực, thực phẩm ngay từ những năm 50 –
60 [51], [55]. Đến năm 1980 sản lƣợng CSK trên thế giới khoảng 25.000
tấn/năm. Trong đó sản lƣợng penicillin các loại là 17.000 tấn, tetracylin 5.000
tấn, ... [17]. Đến nay, nhiều vi khuẩn đã kháng với penicillin, do thuốc bị lạm

15


dụng, sử dụng quá mức hay không đúng yêu cầu. Một số vi khuẩn không còn

nhạy cảm với 8 hoặc 10 kháng sinh khác nhau. Bệnh lao, một thời bị
streptomycin khống chế, nay đã trỗi dậy với đại dịch AIDS và giết hại khoảng
3 triệu ngƣời hàng năm. Hiện nay, muốn tránh đƣợc tình trạng kháng thuốc,
cần phối hợp cả 2 hay 3 kháng sinh, hoặc phải liên tục có những kháng sinh
mới. Tiếc rằng từ năm 1970 sáng kiến đã lụi dần.
Có nhiều yếu tố gây nên tình trạng kháng kháng sinh. Một trong những
nguyên nhân kháng thuốc là việc sử dụng ồ ạt kháng sinh trong chăn nuôi để
chữa bệnh và bổ sung với liều lƣợng thấp các thuốc kháng sinh vào thức ăn để
thúc đẩy tăng trƣởng gia súc. Năm 1974 Châu Âu đã cấm sử dụng penicillin,
tetracylin và nhiều kháng sinh khác để nuôi thúc súc vật. Sự xuất hiện ngày
càng nhiều các vi khuẩn đa kháng thuốc và sự thiếu hụt các nhóm kháng sinh
mới làm cho chúng ta đang phải đối mặt với thời kỳ “hậu kháng sinh” [50].
Ngày càng có nhiều chủng VSV kháng kháng sinh. Báo cáo của WHO
cho thấy, mỗi năm trên thế giới ƣớc tính có thêm 440.000 ca nhiễm mới bệnh
lao đa kháng thuốc gây ít nhất 15.000 ca tử vong. Ở Việt Nam con số này là
khoảng 5.900 ca nhiễm lao đa kháng thuốc gây tử vong ít nhất 1.800 ca mỗi
năm. Nghiêm trọng hơn là lao siêu kháng đa thuốc đã xuất hiện ở 58 quốc gia.
Hiện tƣợng kháng thuốc điều trị sốt rét, HIV, nhiễm khuẩn bệnh viện, nhiễm
khuẩn thuông thƣờng đang tăng lên nhanh chóng [54].
Với vi khuẩn E. coli (gây bệnh tiêu chảy, viêm đƣờng tiết niệu,...) có
mức kháng cao tới 90% với kháng sinh Ampicillin, 80% với Cloramphericol
và Ciprofloxacin.
Kháng kháng sinh hiện nay đang là vẫn đề lo ngại toàn cầu vì nó sẽ dẫn
đến những hậu quả khôn lƣờng đối với ngƣời bệnh và xã hội. Nó có thể gây
tử vong khi mà các bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn kháng thuốc gây ra không

16


còn điều trị hiệu quả bởi các liệu pháp điều trị chuẩn. Khi đó mầm bệnh sẽ lây

lan và phát tán nhanh chóng. Hiện tại, các VSV kháng thuốc đang làm suy
yếu cuộc chiến chóng lại bệnh tật, nhƣ bệnh lao và bệnh sốt rét – những bệnh
đã ngăn chặn đƣợc từ nhiều thập kỷ trƣớc. Đồng thời các căn bệnh khác đã có
từ lâu lại đang xuất hiện và có khả năng không có thuốc chữa. Đây là vấn đề
của toàn xã hội. Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đã và đang nỗ lực hết
sức để tìm ra những giải pháp cho vấn đề này.
1.2. PEPTIDE KHÁNG KHUẨN CECROPIN
1.2.1. Nguồn gốc của peptide kháng khuẩn
Peptide kháng khuẩn (antimicrobial peptide – AMP) còn đƣợc gọi là
peptide bảo vệ vật chủ, là một họ các protein có trọng lƣợng phân tử nhỏ, hoạt
tính kháng khuẩn phổ rộng [25]. Peptide kháng khuẩn là một thành phần bảo
tồn tiến hóa của các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và đƣợc tìm thấy trong tất
cả các dạng sống, từ vi khuẩn tới thực vật, từ động vật không xƣơng sống đến
động vật có xƣơng sống, kể cả động vật có vú. Các Peptide kháng khuẩn có
thể tiêu diệt vi khuẩn G(+) và G(-) (bao gồm cả các chủng kháng đƣợc thuốc
kháng sinh thông thƣờng), mycobacteria (cả Mycobacterium gây bệnh lao),
virus, nấm và thậm chí đôi khi cả các tế bào ung thƣ [58].
Hầu hết các cơ quan trong cơ thể đều sản xuất ra peptide kháng khuẩn.
Loại peptide này là hàng rào phòng vệ đầu tiên chống lại sự nhiễm khuẩn,
hình thành nên một phần của hệ thống miễn dịch tự nhiên cho hầu hết mọi cơ
thể sống [14].
Các peptide kháng khuẩn có thể đƣợc kích thích sinh ra trong trƣờng
hợp phản ứng lại với các nguy cơ gây bệnh. Tầm quan trọng của những hoạt
động này trong hệ thống phòng vệ có thể thay đổi với các vùng khác nhau của
cùng một cơ quan cụ thể, cũng nhƣ đối với các cơ quan khác nhau. Cho tới

17


hiện tại, hàng trăm loại peptide kháng khuẩn đã đƣợc phát hiện, và chứng

minh tầm quan trọng của chúng trong hệ thống miễn dịch tự nhiên [25].
1.2.2. Phân bố tự nhiên của peptide kháng khuẩn
Peptide kháng khuẩn lần đầu tiên đƣợc phân lập từ vi khuẩn, chúng giết
chết các vi khuẩn khác có thể cạnh tranh chất dinh dƣỡng [37]. Peptide kháng
khuẩn vi khuẩn đƣợc gọi là bacteriocins, có hoạt tính rất mạnh so với peptide
kháng khuẩn của nhân thực. Hoạt tính của chúng có thể có phổ hẹp hoặc rộng,
có thể giết chết vi khuẩn cùng loài hoặc khác loài [26].
Ở thực vật, peptide kháng khuẩn đóng vai trò quan trọng trong chống
nhiễm trùng do vi khuẩn và nấm gây nên. Cho đến nay, chỉ có peptide có cấu
trúc gấp nếp

đƣợc xác định trong thực vật, với hai nhóm đƣợc nghiên cứu

nhiều nhất là thionins và defensins. Nghiên cứu thực vật chuyển gen cho thấy
tác động của thionins trong việc chống lại vi khuẩn gây bệnh. Chúng có mặt ở
lá, hoa, hạt, củ [26].
Nhiều peptide kháng khuẩn đƣợc xác định ở động vật không xƣơng
sống và nó đóng vai trò quan trọng bảo vệ cơ thể khỏi sinh vật gây bệnh. Thật
vậy, vai trò của peptide kháng khuẩn và điều chỉnh sự biểu hiện của chúng,
bao gồm các tín hiệu có liên quan, đƣợc hiểu rõ nhất ở Drosophila [24].
Peptide kháng khuẩn đƣợc tìm thấy ở các tế bào máu dòng lympho, trong tế
bào thực bào, và trong một số tế bào biểu mô động vật. Một số peptide kháng
khuẩn ở động vật không xƣơng sống: cecropin và melittin có cấu trúc xoắn
các peptide dạng kẹp tóc

nhƣ tachyplesin và polyphemusin [36].

Nhóm peptide phổ biến nhất ở động vật không xƣơng sống là các defesins, có
cấu trúc vòng mở rộng với ba hoặc bốn cầu disulfide, defesins chủ yếu kháng
lại vi khuẩn và nấm [26].

18


Peptide kháng khuẩn đƣợc phân lập từ nhiều loài động vật có xƣơng
sống, bao gồm cá, lƣỡng cƣ, động vật có vú và nó có vai trò quan trọng trong
việc bảo vệ cơ thể. Hoạt động kháng khuẩn trực tiếp liên quan đến peptide
kháng khuẩn ở động vật có xƣơng sống có nhiều mức độ khác nhau phụ thuộc
vào điều kiện sinh lý. Ngoài ra các peptide kháng khuẩn còn tham gia điều
hòa miễn dịch và kiểm soát viêm nhiễm. Chúng đƣợc tìm thấy ở những vị trí
thƣờng xuyên gặp tác nhân gây bệnh nhƣ niêm mạc, da và các tế bào miễn
dịch. Cathelicidins là một nhóm lớn và đa dạng trong các peptide kháng
khuẩn ở động vật có xƣơng sống. Chúng đặc trƣng bởi đầu tận cùng NH 2 bảo
thủ và bị cắt trong quá trình hoàn thiện, hoạt động của chúng chủ yếu phụ
thuộc vào đầu COOH. Do đó, hầu hết cathelicidins đƣợc dự trữ ở trạng thái
không hoạt động trong các tế bào miễn dịch, chủ yếu là trong bạch cầu trung
tính. Cấu trúc của cathelicidins trƣởng thành rất đa dạng: xoắn

gấp nếp

giàu proline/arginine. Cathelicidins đƣợc phân lập từ nhiều loài động
vật có vú nhƣ chuột, thỏ, cừu, ngựa, và con ngƣời [26].
1.2.3. Cấu tạo của peptide kháng khuẩn
Peptide kháng khuẩn là một nhóm các phân tử đa dạng và độc đáo,
thƣờng có khoảng 12-50 axit amin, tích điện dƣơng, là phân tử lƣỡng tính (có
cả tính ƣa nƣớc và kị nƣớc). Chúng đƣợc chia thành các phân nhóm dựa trên
cơ sở thành phần và cấu trúc các axit amin. Những peptide này bao gồm hai
hoặc nhiều chuỗi giàu arginine, lysine (trong môi trƣờng axit có histidine) và
một tỷ lệ lớn (thƣờng trên 50%) các phần kỵ nƣớc [38], [58].
Peptide kháng khuẩn có 4 dạng cấu trúc chính: peptide lƣỡng tính (có

đầu ƣa nƣớc và đầu kỵ nƣớc) – đây là cấu trúc đáng chú ý nhất với 2-4 nếp
gấp beta (Hình 1C); peptide lƣỡng cực (phân cực và không phân cực) có cấu
trúc xoắn alpha (Hình 1E); cấu trúc hỗn hợp và cấu trúc mở rộng (Hình 1A,
F) [26].
19


Hình 1. Cấu trúc peptide kháng khuẩn
(A) Cấu trúc hỗn hợp của β-defesin-2 ở người, (B) Vòng β của thanatin,
(C) Nếp gấp β của polyphemusin, (D) Tấm beta của defesin-1 ở thận thỏ,
(E) Xoắn α-helic của magarin-2, (F) Cấu trúc mở rộng của indolicidin [26] .

Ngoài ra, một số dạng peptide kháng khuẩn không tạo cấu trúc rõ ràng
mà chỉ hình thành cấu trúc ổn định khi phân bố trên màng sinh chất, trong đó
các chuỗi axit amin ƣa nƣớc và các chuỗi axit amin kỵ nƣớc nằm đối nhau
trong một phân tử xoắn, tạo điều kiện cho việc xen vào lớp lipit kép [58].
1.2.4. Tác động của peptide kháng khuẩn
1.2.4.1. Cơ chế tác động
Các phƣơng thức hoạt động kháng khuẩn của peptide kháng khuẩn khá
đa dạng, bao gồm phá vỡ màng, cản trở sự trao đổi chất và nhằm vào các
thành phần trong tế bào chất (Hình 2) [58].
Đích tác động đầu tiên của peptide kháng khuẩn là cấu trúc thành và
màng tế bào vi khuẩn. Thông thƣờng, các peptide kháng khuẩn tích điện

20


dƣơng có ái lực cao với các thành phần tích điện âm trên màng tế bào vi
khuẩn, các lypopolysaccaride ở vi khuẩn G(-) và các axit teichoic, axit
lipoteichoic, lysylphosphatidylglycerol ở vi khuẩn G(+). Nhờ điện tích và

kích thƣớc phù hợp, Peptide kháng khuẩn chèn vào lớp màng lipid kép, hình
thành các kênh vận chuyển tự do dẫn đến làm dung giải màng tế bào vi khuẩn
[58].

/>
Hình 2. Mô hình hoạt động kháng khuẩn của các peptide kháng khuẩn
(Theo mô hình hoạt động của các peptide kháng khuẩn xoắn anpha, được đề xuất
bởi Phòng thí nghiệm Các peptide kháng khuẩn, khoa Hóa sinh học – Lý sinh học
và các Cao phân tử hóa học, trường Đại học Trieste, Italy)[58].

21


Một số mô hình khác nhau đã đƣợc đề xuất để giải thích làm thế nào
sau khi tiếp xúc, các peptide kháng khuẩn có thể chèn vào màng tế bào vi
khuẩn và tạo thành những lỗ trên màng, làm thay đổi tính thấm của màng.
Tính lƣỡng tính của peptide kháng khuẩn là chìa khóa quan trọng cho quá
trình này, các khu vực kị nƣớc tƣơng tác trực tiếp với các thành phần lipid của
màng tế bào, trong khi vùng ƣa nƣớc tƣơng tác với các nhóm đầu
photpholipid hoặc với các lỗ màng [26].
Khi xâm nhập vào tế bào, peptide kháng khuẩn liên kết với các thành
phần quan trọng trong tế bào, kích hoạt giải phóng enzyme tự phân giải, ức
chế tổng hợp DNA, RNA cũng nhƣ protein và ức chế hoạt động của một số
enzyme nhất định. Tuy nhiên, trong nhiều trƣờng hợp, cơ chế chính xác còn
chƣa biết đến [18].
Mô hình “tập hợp” (Hình 3A), peptide kháng khuẩn di chuyển qua
màng khi tập hợp với các mixen (vi hạt) – giống nhƣ phức hợp của peptide và
lipid. Mô hình “lỗ hình xuyến” (Hình 3B) đề xuất rằng peptide kháng khuẩn
chèn vuông góc với bề mặt màng với vùng ƣa nƣớc liên kết với đầu
photpholipid trong khi vùng kị nƣớc liên kết với lõi lipid. Trong quá trình

này, màng uốn cong vào trong để tạo thành lỗ với đầu ƣa nƣớc đối mặt với
trung tâm của lỗ. Mô hình “thùng-ván thùng” (Hình 3C), Peptide kháng khuẩn
chèn vuông góc với bề mặt màng hình thành “ván thùng” trong “thùng” – có
hình bó, với vùng ƣa nƣớc của Peptide kháng khuẩn lót bên trong thành lỗ và
vùng kị nƣớc tƣơng tác với lớp kép lipid. Trái ngƣợc với cơ chế “thùng-ván
thùng” và cơ chế lỗ hình xuyến, mô hình thảm đề xuất rằng tập hợp các
peptide kháng khuẩn gắn song song với lớp kép lipit, phủ ngoài giống nhƣ
tấm thảm [43]. (Hình 3D). Ở nồng độ đủ cao, nó hoạt động nhƣ chất tẩy rửa,
gây ra những bất ổn trên màng dẫn đến hình thành các lỗ trên màng.

22


Tất cả các peptide kháng khuẩn đều phải tƣơng tác với màng tế bào,
một số peptide không gây tổn thƣơng màng tế bào nhƣng vẫn giết chết vi
khuẩn thông qua ức chế quá trình tổng hợp axit nucleic, tổng hợp protein,
thành tế bào và hoạt động enzyme (Hình 3) [26].

Hình 3. Cơ chế hoạt động của peptide kháng khuẩn
Màng vi khuẩn là lớp kép lipid vàng với peptide là các hình trụ, vùng ưa nước màu
đỏ và vùng kị nước màu xanh. Cơ chế giải thích quá trình tương tác của peptide
kháng khuẩn với màng tế bào vi khuẩn: (A) mô hình “tập hợp”; (B) mô hình “lỗ
23


hình xuyến”; (C) mô hình “thùng-ván thùng” và (D) mô hình “thảm”. Cơ chế hoạt
động của peptide không phá hủy màng: (E) ngăn cản quá trình tổng hợp mRNA; (F)
ngăn cản quá trình tổng hợp protein; (G), (H): tác động vào hoạt động của enzyme;
(I): ngăn cản quá trình hình thành các thành phần cấu trúc tế bào ví dụ như thành
tế bào.

Peptide kháng khuẩn buforin II ở ếch di chuyển qua màng vi khuẩn và
gắn vào cả DNA và RNA trong tế bào chất vi khuẩn E.coli [26]. Tƣơng tự
peptide xoắn

nhƣ pleurocidin – một peptide kháng khuẩn có nguồn gốc từ

cá, và dermaseptin từ da ếch gây ức chế tổng hợp DNA và RNA mà không
gây mất ổn định màng tế bào E.coli (Hình 3E). Ức chế tổng hợp axit nucleic
cũng đƣợc chứng minh ở các nhóm Peptide kháng khuẩn khác nhƣ defesin
(cấu trúc gấp

) ở ngƣời, và indolicidin (cấu trúc mở rộng) ở bò [52].

Hơn nữa, một số eptide kháng khuẩn can thiệp vào quá trình tổng hợp
protein (Hình 3F). Hoạt tính ức chế hoạt động của enzyme: pyrhocidin đi vào
tế bào đích, liên kết với DNAK – một protein liên quan đến quá trình gấp
protein. Cụ thể, peptide ức chế hoạt động ATPase của DNAK, ngăn chặn
cuộn gấp protein dẫn đến tích tụ protein không biến đổi và tế bào chết (Hình
3G) [29], [42].
Peptide kháng khuẩn cũng ngăn cản quá trình hình thành các thành
phần của tế bào nhƣ thành peptidoglycan (Hình 3I). Vi khuẩn tổng hợp nên
các lantibiotic mersacidin ngăn cản quá trình chuyển glycoside của lipid II,
bƣớc cần thiết trong tổng hợp peptidoglycan [26]. Nisin, một lantibiotic khác,
cũng liên kết với lipid II do đó ức chế tổng hợp thành tế bào. Ngăn cản tổng
hợp peptidoglican cũng là đích tác động của vancomycin, nhƣng nisin tƣơng
tác với các phân tử riêng biệt trong lipid II do đó chúng vẫn hoạt động chống
lại vi khuẩn kháng vancomycin [15], [31].

24