Abb. 23.24 Die unsubstituierte Penicillinsäure 23.48 wird schnell durch TEM-1β-Lactamase gespalten (a). Durch Anfügen einer Hydroxymethylengruppe in 6-Position zu 23.49 entsteht eine Verbindung, die mit dem Enzym einen hydrolysestabilen Acylenzym-Komplex ausbildet (b). Mit dieser Verbindung konnte eine Kristallstruktur bestimmt werden (b, unteres Teilbild, links). Die Hydroxygruppe setzt sich an die Stelle, von der aus das Wassermolekül (orange Kugel) seinen nucleophilen Angriff auf die Acylenzym-Zwischenstufe startet (a, unteres Teilbild rechts, modellierte Struktur mit den Koordinaten der Kristallstruktur des Komplexes mit 23.49). In den Transpeptidasen, die mit den β-Lactamasen strukturell verwandt sind, befinden sich an den Positionen 166 und 170 hydrophobe Aminosäuren wie Phenylalanin und Tryptophan.: