สารที่ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน (อังกฤษ: Protein synthesis inhibitors) เป็นกลุ่มของสารที่หยุดหรือชะลอการเจริญเติบโตหรือการเพิ่มจำนวนของเซลล์ โดยจะออกฤทธิ์รบกวนกระบวนการการสร้างโปรตีนสายใหม่โดยตรง
ถึงแม้ว่าการตีความตามคำจำกัดความดังข้างต้นทำให้สารกลุ่มนี้ดูเหมือนจะถูกจัดเป็นยาปฏิชีวนะ แต่ในทางปฏิบัติแล้ว สารกลุ่มนี้ยังหมายความรวมไปถึงสารบางชนิดที่ออกฤทธิ์ที่ระดับไรโบโซม ทั้งที่ออกฤทธิ์กับไรโบโซมโดยตรงและออกฤทธิ์รบกวนปัจจัยอื่นที่เกี่ยวข้องกับการแปรรหัสพันธุกรรม (translation factor) ซึ่งเป็นการใช้ประโยชน์จากการที่โพรแคริโอตและยูแคริโอตมีโครงสร้างของไรโบโซมที่แตกต่างกัน
กลไก
โดยปกติแล้ว สารที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนนั้นจะออกฤทธิ์ในกระบวนการแปรรหัสพันธุกรรมของเซลล์โพรคาริโอต (Prokaryotic translation) ที่ลำดับขั้นตอนที่แตกต่างกันออกไป เช่น ขั้นเริ่มต้น, ขั้นต่อสาย (รวมถึง ขั้นตอนการเข้าจับของอะมิโนเอซิลทีอาร์เอ็นเอ, การตรวจสอบลำดับของนิวคลีโอไทด์ในสายดีเอ็นเอ (proofreading), การขนส่งหมู่เปปทิดิล, และ การย้ายตำแหน่ง) และขั้นหยุด
ขั้นต้น
- ไรฟามัยซิน จะยับยั้งการถอดรหัสดีเอ็นเอของเซลล์โพรคาริโอตไปเป็นเอ็มอาร์เอ็นเอ โดยการจับกับ DNA-dependent RNA polymerase ตำแหน่งหน่วยย่อยบีตา (beta-subunit).
ขั้นเริ่มต้น
- ไลนิโซลิด จะออกฤทธิ์ยับยั้งกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนในขั้นเริ่มต้นของกระบวนการ ถึงแม้ว่ากลไกกการออกฤทธิ์ของยานี้จะยังไม่สามารถทราบได้อย่างเด่นชัดเท่าใดนัก แต่คาดว่ายาดังกล่าวจะทำให้เอ็มอาร์เอ็นเอและไรโบโซมไม่สามารถรวมกันเป็น สารเซิงซ้อนแรกเริ่ม (initial complex) ได้
ขั้นการรวมกันของไรโบโซม
- นีโอมัยซิน ออกฤทธิ์ขัดขวางขั้นตอนการรวมกันของไรโบโซม (ribosome assembly) โดยจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมของเซลล์โพรคาริโอต
ขั้นตอนการเข้าจับของอะมิโนเอซิลทีอาร์เอ็นเอ
- เตตราไซคลีน และไทกีไซคลีน (ยากลุ่มไกลซิลไซคลีน ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของเตตราไซคลีน) จะจับกับ A site บนไรโบโซม ทำให้อะมิโนเอซิลทีอาร์เอ็นเอน ไม่สามารถเข้าจับกับตำแหน่งดังกล่าวได้
ขั้นการตรวจสอบลำดับของนิวคลีโอไทด์
- อะมิโนไกลโคไซด์ เป็นยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ขัดขวางการตรวจสอบลำดับของนิวคลีโอไทด์ในสายดีเอ็นเอ ผลที่เกิดจากการขัดขวางกระบวนการนี้จะทำให้การสังเคราะห์โปรตีนผิดพลาด และทำให้กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนนั้นเข้าสู่ขั้นหยุดเร็วกว่าที่ควรจะเป็น
ขั้นการขนส่งหมู่เปปทิดิล
- คลอแรมเฟนิคอล ออกฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนการขนส่งหมู่เปปทิดิลในขั้นต่อสาย บนหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซมทั้งในเซลล์แบคทีเรียและไมโทคอนเดรีย
- แมคโครไลด์ (ทั้งนี้ยังยับยั้งการย้ายตำแหน่งของไรโบโซม และกระบวนการอื่นอีกหลายกระบวนการ) จะจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซม เพื่อยับยั้งการขนส่งหมู่เปปทิดิล
- ควินูปริสติน/ดาลโฟปริสติน มีผลเสริมการออกฤทธิ์ซึ่งกันและกัน (synergic effect) โดยควินูปริสตินจะจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซม เพื่อยับยั้งการขนส่งหมู่เปปทิดิล และป้องกันไม่ให้เกิดขั้นต่อสาย ทำให้การสายพอลีเพปไทด์ที่ถูกสร้างได้นั้นไม่สมบูรณ์ ส่วนดาลโฟปริสตินจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจับตำแหน่งเป้ามหายของควินูปริสติน
- จีนีติซิน หรือ G418 ออกฤทธิ์ยับยั้งที่ขั้นต่อสาย ทั้งในไรโบโซมของโพรคาริโอตและยูคาริโอต
การย้ายตำแหน่งของไรโบโซม
- แมคโครไลด์,คลินดามัยซิน และ อะมิโนไกลโคไซด์ (ยาทั้ง 3 ชนิด/กลุ่มนี้ ยังสามารถออกฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนอื่นได้อีกหลายขั้นตอน) มีหลักฐานเชิงประจักษ์ที่ยืนยันได้ว่าสามารถออกฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนการย้ายตำแหน่งได้
- กรดฟูซิดิค ป้องกันไม่ให้ไรโบโซมนำ elongation factor G (EF-G) วนกลับมาใช้ใหม่
- ไรซิน ยับยั้งการต่อสาย โดยส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอาร์อาร์เอ็นเอ ของหน่วยย่อย 60 เอสของไรโบโซมในยูคาริโอต
ขั้นหยุด
- แมคโครไลด์ และ คลินดามัยซิน (ทั้ง 2 ชนิดยังมีกลไกการออกฤทธิ์อื่นในการออกฤทธิ์) ทำให้เปปทิดิลทีอาร์เอ็นเอ (peptidyl-tRNA) แยกตัวออกจากไรโบโซมเร็วกว่าปกติ
- พิวโรมัยซิน ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับ ไทโรซินิลอะมิโนเอซิลทีอาร์เอ็นเอ จะเข้าจับกับตำแหน่ง A site บนไรโบโซมด้วยพันธะเพปไทด์ อย่างไรก็ตาม พิวโรมัยซินจะไม่ส่งผลต่อการย้ายตำแหน่งของไรโบโซม โดยหลังจากจับกับ A site แล้วยาดังกล่าวจะแยกตัวออกจากไรโบโซมอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้การสังเคราะห์โปรตีนนั้นเข้าสู่ขั้นหยุดเร็วกว่าที่ควรจะเป็น
- สเตรปโตกรามิน เป็นยาปฏิชีวนะอีกชนิดหนึ่งที่ทำให้การสังเคราะห์สายพอลิเปปไทด์สิ้นสุดเร็วกว่าปกติ
กลไกไม่จำเพาะ
ตำแหน่งออกฤทธิ์
ยาต่อไปนี้เป็นยาที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยการเข้าจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซม:
ยาต่อไปนี้เป็นยาที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยการเข้าจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซม:
- คลอแรมเฟนิคอล
- อิริโทรมัยซิน
- คลินดามัยซิน
- ไลนิโซลิด (กลุ่มออกซาโซลิไดโอน)
- เทลิโทรมัยซิน
- สเตรปโตกรามิน
- เรตาพามูลิน