流出ポンプは、細菌の細胞膜および他の微生物の細胞膜に位置するタンパク質複合体です。それらは、抗菌剤を細胞から積極的に輸送し、細胞内濃度を減らし、それにより抗菌剤を効果的ではない分子ポンプとして機能します。
これらの流出ポンプは、抗生物質、抗真菌薬、抗ウイルス薬を含む幅広い抗菌剤を輸送できます。それらは、構造、作用機序、および基質特異性に基づいて、いくつかの家族に分類できます。 AMRに関与する有名な排水ポンプファミリーには、抵抗性ヌジュレーション分割(RND)ファミリー、主要なファシリテータースーパーファミリー(MFS)、小型剤耐性(SMR)ファミリー、ATP結合カセット(ABC)ファミリーが含まれます。
これは、流出が分子レベルで毒素を輸送する方法の簡単な概要です。
1。エネルギー源 :流出ポンプは、細胞からのエネルギーを利用して、細胞から毒素を輸送します。一部のポンプは、ATP(アデノシン三リン酸)加水分解からのエネルギーを使用しますが、他のポンプは細胞膜を横切るプロトンの動きによって生成されるプロトンの動機を利用します。
2。基質結合 :流出ポンプには、輸送する毒素または抗菌剤用の特定の結合部位があります。これらの結合部位は、異なる抗菌剤の親和性と特異性が異なります。抗菌剤が流出ポンプに結合すると、輸送を引き起こす立体配座変化を受けます。
3。転座 :排出ポンプに結合すると、抗菌剤は細胞膜全体に移行されます。流出ポンプは、エネルギー源を使用してこの輸送プロセスを促進します。抗菌剤は細胞から排出され、細胞内濃度を減らし、その有効性を低下させます。
4。多剤耐性 :多くの流出ポンプには、幅広い基質特異性があり、複数のタイプの抗菌剤を輸送できます。これにより、単一の排出ポンプがいくつかの異なる薬物に対する耐性を同時に付与できる多剤耐性につながる可能性があります。
5。規制 :流出ポンプの発現は、抗菌薬の存在、環境ストレス、遺伝的変異を含むさまざまな要因によってしばしば調節されます。この規制により、細菌は時間の経過とともに抗菌剤に対する耐性を適応および発達させることができます。
結論として、流出ポンプは抗菌抵抗性の重要なプレーヤーであり、細菌細胞からの毒素と抗菌剤の輸送に寄与しています。流出ポンプの分子メカニズムとその調節を理解することは、抗菌薬耐性と戦うための戦略を開発するための貴重な洞察を提供することができます。