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ウイルスの抗生物質に対する耐性について。
大学で、ウイルスに抗生物質は効かないので、風邪は抗生物質では治らないと習いました。 その理由はウイルス中には抗生物質を不活性化させる蛋白質をコードしている塩基配列がある為で、ウイルスが取り込まれた細胞は抗生物質の下でも生存できるから。 ここまでは理解できたのですが、抗生物質には色々種類があって、例えばpBR322プラスミドにはアンピシリンやテトラサイクリンの耐性遺伝子がありますけど、クロラムフェニマール等の抗生物質を与えれば増殖できないのではないでしょうか？
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Jagar39です。 >ウイルス中に抗生物質を不活性化させるタンパク質をコードしている塩基配列があってそこからそのタンパク質が作られてそのタンパク質によって細菌の増殖を可能にすると習いました。 これはバクテリオファージによる形質転換の話であって、「ウイルスに抗生物質が効かない理由」ではありません。 (抗生物質の定義にはここでは触れません。私の以前の回答と同様、普通に"抗菌剤"のこととして書いています) それとこれは「ウイルスに抗生物質は効かないから風邪は抗生物質では治らない」という質問文から当然理解しているものと思っていましたが、風邪の原因の大半はウイルスによります。 Wikiで"風邪"で検索すればトップに書いてあるほどのことですし、質問文からもこれを知らないはずはないという前提で回答を書いていましたが・・・ なんにせよ、ウイルスの構造や増殖法法など、「基本」を少し勉強すればウイルスに抗生物質が効かない理由も、宿主細胞の増殖との関連もすぐ判ることです。 １つの質問の回答を十分理解しないまま別の質問をしても、それで理解が深まるとはとても思えません。混乱するだけでしょう。 なので回答は一言で言えば、 「ウイルスに抗生物質が効かないのは、ウイルスが代謝活動をしないから」 「大半のウイルスは宿主細胞の周期とは無関係に増殖する」 です。 ウイルスの増殖の基本は、ごく簡単に書くとウイルスが細胞に侵入して自らの遺伝子を宿主細胞に読ませてウイルス粒子を生産させる、ということなのですが、その細かい方法についてはウイルスの種と同じだけバリエーションがあります。ウイルスの専門家でもとても全ての種の増殖方法を記憶してはいないくらいのバリエーションです。 「細胞周期とウイルス増殖の関係」は、その細かいバリエーションに起因する事象ですから、基本をきちんと理解せずに勉強しても混乱するだけでしょう。 そもそも「ウイルスに抗生物質が効かない理由」からどんどん離れていってますし。 仮にも教官が「ウイルスに抗生物質が効かないのは、ウイルスが抗生物質を不活化する遺伝子を持っているから」などと言うわけがないので、これはおそらく質問者さんの聞き違いか勘違いだと思いますよ。 バクテリオファージによる形質転換で宿主細胞が抗生物質耐性を獲得した、という話とウイルスに抗生物質が効かない話を混同して聞いていたのでは。 ともかく、焦らず基本から勉強し直さないと、ますます混乱するだけだと思います。
- RNase_P
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細菌に感染するウィルス(ファージ)ならば おっしゃるとおり細菌の増殖を抑えることで ウィルスの増殖も抑えることができます。 しかしながら一般的な病原性ウィルスの宿主は細菌ではなく 我々人など病気になる動物のの細胞です。 この細胞を止めることはできませんよね?
- RNase_P
- ベストアンサー率34% (9/26)
ここでの議論の流れを見れば分かるように 比較的専門に近い人たちの間でも"抗生物質"という言葉に 明確な定義はないと感じています。 臨床の現場では抗菌剤のことをさすのは分かっているのですが・・・ その抗菌剤という言葉にしても日本語のもつ"菌"という言葉の 曖昧さを考えるとあまりいい言葉とは言えないですよね。 質問者の話にしても最初の文で臨床的な話かとおもいきや 後の方で分子生物学的な話になっているので どのへんの定義に従ってるのかもよく分かりませんし。 "前提が正しい"という決めつけは不要だと思いますし、 臨床家は一般の人間ではないとも思いますが ＞この定義だと合成ペニシリンやニューキノロン系の"抗生物質"は抗生物質ではない、ということになってしまいます これはある意味正しいと思います。 これらは合成抗菌薬であって抗生物質ではないと考える向きもあります。 ここでいう"宿主"="感染した細菌"ですから Jagar39さんのおっしゃることで正しいと思います。 細菌の抗生物質の耐性メカニズムについてですが 多いのは、分解する、排出する、ですが 変異により抗生物質に結合しなくなるような例も知られています。 Jagar39さんもおっしゃるとおり生物が生物としての体をとるためには ある種の共通メカニズムが必要で、そのため薬剤はある種の生物だけでなく近縁種にまで広く効くのに対し、ウィルスはコンポーネントだけの存在で生物としての体を維持する必要がないですから、取り得るバリエーションの数は飛躍的に多いですし、そのため共通の薬剤は 作れないということになると思います。
No.3のJagar39です。 抗生物質の定義を広義にしてしまうと、そもそも「ウイルスに抗生物質は効かないので、風邪は抗生物質では治らないと習いました」というこの質問の前提が崩れてしまうと思うのですが。 また、「微生物によってつくられ、微生物の発育を阻害する物質」という定義も、DNAが遺伝子の正体ということすら知られていなかった時代のもので、そのまま現代の定義づけに用いるには無理がありすぎます。この定義だと合成ペニシリンやニューキノロン系の"抗生物質"は抗生物質ではない、ということになってしまいます。 私は獣医師なのですが、ヒトの医療も含めて臨床家の間では(すなわち一般の人の間では)、タミフルや抗ガン剤は抗生物質とは言わないのが普通です。水虫の薬(抗真菌薬)も抗生物質とはあまり言わない気もしますし。 現在の一般的な抗生物質の定義は、この質問における抗生物質の定義と同じで「＝抗菌剤」、すなわち「細菌の代謝経路に作用することで細菌にのみ選択的に毒性を持つ化学物質」ということで良いのではないでしょうか。 ですから、「抗菌剤は宿主のメカニズムに対して作用する」というのは間違いなのでは。 宿主ではなく感染した細菌のメカニズムに対して作用する、でしょう。 また、抗ウイルス薬では抗インフルエンザ薬のタミフルのようにウイルス由来のノイラミニダーゼを阻害したり、エイズ治療薬の多くのようにHIV由来の逆転写酵素阻害薬など、「宿主のメカニズム」ではなく「ウイルス由来のコンポーネント」に対して作用するものがほとんどでしょう。 「宿主側に作用する抗生物質(広義の)」は私にはちょっと思いつきません。 また、耐性獲得のメカニズムにしても、細菌の場合は多くが抗生物質を不活化する酵素を遺伝子コードとして獲得するのに対し(これがまさに質問文ですが)、ウイルスの場合は自分自身のコンポーネントの「形」が変化することによって(それはもちろん遺伝子の変異に由来する)、抗ウイルス薬を無効にする、という点で大きく異なるでしょう(この場合抗ウイルス薬の物質が「不活化」しているわけではない)。 むろん、抗菌剤も抗ウイルス薬も、結局は何かの酵素や蛋白分子に結合することによって、それを分解したり拮抗的に作用したりしているわけで、分子レベルで決定的に異なる作用をしているわけではない、そう言う意味では「対象となるコンポーネントの違いに過ぎない」というセンテンスは正しい、と思います。 ただ、この質問での抗生物質は「抗菌剤」のことだと思われますし(世間一般の認識も同じでしょうし、医師や獣医師の間でも臨床分野ではそういう認識です)、この質問に対する回答としては 「抗生物質は細菌のメカニズムを叩く物質」 「ウイルスにはそもそもメカニズムがなく、パーツだけの存在」 「よってウイルスには抗生物質は効かない」 というのが適切かと思われるのですが。 ここから帰結する問題として、適用範囲の広さ(いわゆる抗菌スペクトル)があるでしょう。 メカニズムは、細菌によって異なるものの汎用性は比較的あるため、「この細菌にしか効かない」という抗菌剤はほとんどありませんが、抗ウイルス薬は逆に「複数のウイルスに効く」ものがありません。相手がパーツですからクリティカルなわけです。 例えるなら、トヨタやベンツは異なるメカニズムも多いのですが、なんにしたって水入りガソリンを入れれば止まるわけです。 ですが三輪車を止めるには車輪を外さねばならず、三輪車によって車輪を留めているボルトの経が違うため、ちゃんと正しいスパナを持ってこないと車輪が外せない、といったところですか。あまり良い例えではないかもしれませんが。
- RNase_P
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すいません 先ほどの回答の最後三行は編集ミスですので無視してください。 抗生物質耐性遺伝子をもつウィルス(ファージ)が感染すれば 宿主となった細菌は抗生物質耐性をもつことになります。 もちろんこの際に獲得する耐性は、その遺伝子に対応したものだけですからそれ以外の抗生物質には対応できません。
- RNase_P
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抗生物質の定義については色々と意見が分かれるところですが 狭義には"微生物の産生する抗菌剤"でこれが皆さんの使われてる意味だと思います。 広い意味では化学療法薬全般を抗生物質ということもありますし、生物実験の現場ではセレクションマーカーとしての薬剤のことを抗生物質と呼ぶことが多いと思います。 さて、抗生物質はウィルスに効くか?という点についてですが 狭義の抗生物質は抗"菌"剤ですから効きません。 生物じゃないんだから当然だという意見もありますが 自身のメカニズムでないにしろウィルスは生物のメカニズムを 利用して増殖します。このとき宿主のメカニズムとウィルスが持ち込んだ遺伝子由来のコンポーネントが存在するわけですが、 抗菌剤は宿主のメカニズムに対して作用します。これではウィルスに"効いた"ことにはならないですよね? ところが、原理的にはウィルス由来のコンポーネントに作用する薬剤も存在しうるわけです。 これが抗ウィルス薬となるわけですが、広義にはこれも抗生物質に含みます。 抗生物質がウィルスに効くかどうかは対象となるコンポーネントの違いであり、 ウィルスが"生物ではない"から効かないわけではありません。 自身のメカニズムでないにしろウィルスは生物のメカニズムを 利用して増殖します。このとき宿主のメカニズムとウィルスが持ち込んだ遺伝子由来のコンポーネントが存在するわけですが、 抗菌剤は宿主のメカニズムに対して作用します。
何をどう説明して良いのか悩んでしまうほど、理解が錯綜しています。また、どこまでが授業で習ったことで、どこからが質問者さんが錯綜していることなのかもよく判りません。それくらい錯綜しています。 まず、 >大学で、ウイルスに抗生物質は効かないので、風邪は抗生物質では治らないと習いました。 この文章だけは正しいです。 >その理由はウイルス中には抗生物質を不活性化させる蛋白質をコードしている塩基配列がある為で、ウイルスが取り込まれた細胞は抗生物質の下でも生存できるから。 この文章が、どこをどう指摘して良いのか悩むくらい間違いだらけなのですが・・・ この文章は「習ったこと」ですか？それとも「質問者さんが考えたこと」でしょうか？ 質問者さんが考えたことであれば、正しい知識を勉強すれば良いだけですが、「習ったこと」であれば、その教官はクビにしなければ・・・と思うくらいデタラメです。 仮にこの文章の「ウイルス」と「耐性プラスミド」を混同しているとして入れ替えてみると、以下のようになります。 >耐性プラスミドには抗生物質を不活性化させる蛋白質をコードしている塩基配列がある為で、耐性プラスミド(ウイルス)が取り込まれた細胞は抗生物質の下でも生存できるから。 耐性プラスミド中の「耐性遺伝子」の機序は「抗生物質を不活性化させる」とは限りません。まあ広義にはそう言ってしまっても良いのかもしれませんが・・・ また、抗生物質はそもそも「細菌には毒性を持つが生体の細胞には毒性を持たない」薬剤です。というより、そのような性質を持つ薬剤が選ばれて抗生物質として製品化されているわけです。ですから耐性菌あるいは耐性遺伝子があろうがなかろうが、細胞は抗生物質の存在下で生存できます。 ウイルスに抗生物質が効かない理由は、とてもシンプルです。 「ウイルスは代謝活動をしないから」です。 抗生物質というのは、細胞の様々な代謝活動のどこかを阻害することによって殺菌あるいは静菌作用を発現しています。物理的に細菌やウイルスを破壊してしまう性質を持つ薬剤は「消毒薬」と言います。 その阻害するのが細菌に特有の代謝系であれば、細胞には毒性を持たず細菌には毒性を持つ薬剤になるわけです。それが抗生物質です。 しかし、ウイルスはそもそもありとあらゆる代謝活動をしませんよね。なので別に「習う」までもなく、最初からウイルスに抗生物質など効くわけがないことは、ウイルスの基本的構造を理解していれば判るはずです。 例えるなら、抗生物質というのは水入りのガソリンのようなモノとします。水入りのガソリンを車(細菌)に入れると走らなくなります。 この例えだとウイルスは自転車です。 「水入りのガソリンを自転車に入れても影響がない理由」って、わざわざ"習う"ほどのことではないでしょう？ なので抗生物質を不活性化させる遺伝子は、もちろんですが入っていません。関係ないですから。自転車にタイミングベルトが組み込まれていないのと同じことです。 また、この例えでいうなら、細胞は灯油で動いているので、やはり水入りガソリンには影響されません。 「何と何を混同」というレベルの間違いではないので、ウイルスと細菌の基本的構造と性質、抗生物質の作用機序といった基本中の基本をもう一度勉強してみて下さい。
ウイルスと耐性プラスミドが混同されています。この混同とは別にに耐性遺伝子が抗生物質に耐性であるかのように理解されています。耐性遺伝子で耐性になるのはその遺伝子を持っている細菌であってプラスミドではありません。まじめに勉強しようとしていることはよくわかるので、もう一度先生に質問した方が良いと思います。
補足
御回答ありがとうございました。 返信が遅くなって申し訳ありません。 すいません。質問内容が悪かったです。 ウイルス自体には抗生物質が効かないという事は知っています。 ウイルス中に抗生物質を不活性化させるタンパク質をコードしている塩基配列があってそこからそのタンパク質が作られてそのタンパク質によって細菌の増殖を可能にすると習いました。 ここで、お聞きしたかった事は、例えばアンピシリンの存在下ではアンピシリン耐性遺伝子をもっていないウイルスは死なないにしても宿主である細菌は増えることが出来ないので、風邪は引かなくなるのではないかと思いました。 実は風邪を引くメカニズムが分かっていないので細菌が増えないと風邪は引かないと思い込んでました。勘違いだったらすみません。 後、とりこまれた細胞が増殖できなくなるではなくとりこまれた細菌が増殖できなくなるでした。タイプミスです。すみません。
- owata-www
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勘違いされているかもしれませんが、抗生物質は細菌が増殖するのに必要な代謝経路に作用することで細菌にのみ選択的に毒性を示すものであり、ウィルスは蛋白合成やエネルギー生産を宿主に行わせているために抗生物質は効きません。 そして、pBR322プラスミドの件ですが、pBR322はベクターの名前です。つまりアンピシリン耐性遺伝子をpBR322を使って導入した大腸菌はアンピシリン耐性により増殖しますが、導入しなかった大腸菌はアンピシリン耐性を持たないために増殖できません 決してpBR322が増殖するわけではありません
補足
御回答ありがとうございました。 返信が遅くなって申し訳ありません。 すいません。質問内容が悪かったです。 ウイルス自体には抗生物質が効かないという事は知っています。 ウイルス中に抗生物質を不活性化させるタンパク質をコードしている塩基配列があってそこからそのタンパク質が作られてそのタンパク質によって細菌の増殖を可能にすると習いました。 ここで、お聞きしたかった事は、例えばアンピシリンの存在下ではアンピシリン耐性遺伝子をもっていないウイルスは死なないにしても宿主である細菌は増えることが出来ないので、風邪は引かなくなるのではないかと思いました。 実は風邪を引くメカニズムが分かっていないので細菌が増えないと風邪は引かないと思い込んでました。勘違いだったらすみません。
補足
御回答ありがとうございました。 返信が遅くなって申し訳ありません。 すいません。質問内容が悪かったです。 ウイルス自体には抗生物質が効かないという事は知っています。 ウイルス中に抗生物質を不活性化させるタンパク質をコードしている塩基配列があってそこからそのタンパク質が作られてそのタンパク質によって細菌の増殖を可能にすると習いました。 ここで、お聞きしたかった事は、例えばアンピシリンの存在下ではアンピシリン耐性遺伝子をもっていないウイルスは死なないにしても宿主である細菌は増えることが出来ないので、風邪は引かなくなるのではないかと思いました。 実は風邪を引くメカニズムが分かっていないので細菌が増えないと風邪は引かないと思い込んでました。勘違いだったらすみません。