蛋白质合成的抑制剂

许多抗生素能专一地抑制蛋白质合成，从而抑制细菌的生长。如四环素和嘌呤霉素，它们能专一地作用于核糖体上蛋白质合成的不同环节(见“细胞内蛋白质的合成”条)，因此，可作为分析核糖体的结构和功能及蛋白质合成机制的工具。几种抑制蛋白质合成的抗生素的结构及其作用机制见图和表。
链霉素及有关抗生素，如新霉素和卡那霉素，能与原核细胞核糖体的30S亚基结合，抑制蛋白质合成的起始阶段。造成遗传密码的错读，这假定是由于抗生素和30S亚基的结合，引起核糖体构象变化，使氨酰-tRNA与mRNA上的密码子结合松弛的结果。对链霉素有抗性的突变菌珠，其核糖体30S亚基的结构发生遗传上的变化。

抑制蛋白质合成的抗生素及其作用机制

抗 生 素	作用机制
链霉素、卡那霉素、新霉 素 四环素	抑制起始阶段引起mRNA 的错读与30S亚基结合 抑制氨酰-tRNA和30S亚 基结合
氯霉素	抑制50S亚基上的肽基转 移酶活力
亚胺环己酮	抑制60S亚基上的肽基转 移酶活力
红霉素 嘌呤霉素	与50S亚基结合，抑制移位 其化学结构与氨酰-tRNA 末端相似，引起多肽链合 成的提早终止

氯霉素能抑制原核细胞70S核糖体上蛋白质合成，其作用环节是阻断肽基转移反应。它同样能抑制真核细胞的线粒体70S核糖体的蛋白质合成，但对细胞质的80S核糖体不起作用。氯霉素临床使用时的副作用就是由于对人体细胞的线粒体70S核糖体的蛋白质合成，但对细胞的80S核糖体不起作用。氯霉素临床使用时的副作用是对人体细胞的线粒体也有影响。另一方面，亚胺环己酮 (gycloheximide)则能抑制真核细胞80S核糖体的蛋白质合成，而对原核细胞70S核糖体没有影响。亚胺环己酮的作用是阻断肽键的形成。同样地，抑制细菌70 S核糖体功能的抗生素对叶绿体的核糖体也有抑制作用，而抑制真核细胞细胞质80 S核糖体功能的抗生素对叶绿体则没有影响。因此，可以利用这两类抗生素来研究真核细胞的细胞核和这两种细胞器在蛋白质合成的遗传控制上的互补关系。

抑制蛋白质合成的抗生素结构

除抗生素外，还发现一些生物碱、细菌毒素和植物毒蛋白也能专一地抑制蛋白质合成。如吐根碱(emetine)能抑制氨酰-tRNA和核糖体的结合，白喉毒素实际上是一个酶，它能催化真核细胞内NAD和延伸因子EF-2起反应，产生无活力的ADP-核糖-EF-2复合物，从而阻断核糖体上的肽键移位反应。相思子毒蛋白(abrin)和蓖麻毒蛋白(ricin)则能使真核细胞核糖体60S亚基失活，从而抑制蛋白质合成。这类蛋白因而被称为核糖体失活蛋白。