항생제가 세균의 세포벽 합성을 억제하여 사멸시키는 원리가 궁금해요

페니실린 같은 항생제가 인체 세포에는 손상을 주지 않고 세균만 선택적으로 죽일 수 있는 생물학적 이유가 궁금합니다. 세균 특유의 펩티도글리칸 세포벽 합성을 방해하거나 원핵생물 리보솜만 저해하는 원리가 알고 싶어요.

2개의 답변이 있어요!

  • 선택적 독성이 가능한 가장 큰 이유는 세균과 인체 세포의 구조적 차이 때문입니다.

    세균은 외부 압력을 견디기 위해 펩티도글리칸이라는 독특한 세포벽을 가지고 있습니다. 페니실린은 세포벽 구성 요소를 엮어주는 효소(PBP)에 결합해 그물망 형성을 방해합니다. 그래서 세포벽을 합성하지 못해 틈이 생겨 약화된 세균의 세포벽은 내부 압력을 이기지 못하고 결국 터져 사멸되는 것입니다.

    반면 인체 세포는 단단한 세포벽이 없고 유연한 세포막만 존재해 페니실린의 공격 대상이 아예 없습니다.

    또 단백질 합성을 막는 항생제 역시 세균의 70S 리보솜만 특이적으로 방해하는 구조입니다.

    이 역시 인체 세포는 구조와 크기가 다른 80S 리보솜을 사용하기 때문에 단백질 합성이 방해받지 않습니다.

    결론적으로 항생제는 세균과 인체 세포의 확실한 구조적 차이를 이용하기 때문에 인체에는 해를 주지 않는 것입니다.

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    채택된 답변
  • 안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

    페니실린계 항생제는 세균의 펩티도글리칸 세포벽 합성을 막아 세포가 터지게 합니다. 사람 세포에는 이런 세포벽이 없어 선택성이 생기며, 다른 항생제는 세균의 70S 리보솜처럼 사람과 다른 구조를 표적으로 삼습니다.