Para las proteínas de unión a penicilina, ¿por qué el complejo enzima-péptido es menos estable que el complejo enzima-betalactámico?

Estoy tratando de resolver esto. No puedo encontrar ninguna publicación que entre en buenos detalles sobre la química de la inhibición de PBP por antibióticos β-lactámicos.

Las PBP entrecruzan pentapéptidos adyacentes para formar peptidoglicano. Mi entendimiento es que, en la mayoría de las bacterias, este pentapéptido tiene un dipéptido terminal D-Ala-D-Ala. La enzima elimina el D-Ala terminal y forma un complejo D-Ala-Enzima, donde la enzima se une al resto del péptido a través de un enlace éster con el D-Ala.

Sin embargo, cuando las PBP se unen a los β-lactámicos, también forman un complejo β-lactámico-éster-enzima. Sin embargo, este complejo es más estable por lo que el β-lactámico permanece en el sitio activo. ¿Por qué?

Cualquier buena publicación también es muy bienvenida.

También me gustaría preguntar, ¿hay alguna razón por la que el complejo "β-lactamoil-enzima" no pueda hidrolizarse?

Respuestas (1)

De acuerdo con el Principio de Química Medicinal de Foyes , la diferencia significativa es el amontonamiento del sitio activo por el ciclo junto al anillo de lactama, lo que evita el ataque al éster y la liberación del fármaco de la PBP.

química de entrecruzamiento y unión de betalactámicos

La inversión de la reacción a la beta-lactama es desfavorable dada la tensión del anillo resultante.

Personalmente, esperaría que el éster sea hidrolizable (el agua es mucho más pequeña), pero no muy rápidamente dado que el sitio activo protege un poco al complejo del agua. Foyes no está de acuerdo con eso. ("El agua también es un nucleófilo insuficientemente efectivo y tampoco puede hidrolizar el complejo").