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О-特異性多糖鏈的生物合成途徑闡述

瀏覽次數(shù):567 發(fā)布日期:2024-1-15  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
O抗原的合成發(fā)生在細(xì)胞膜的胞漿面,以膜結(jié)合脂(GCL)與 NDP-單糖結(jié)合為起始點(diǎn),至新生O抗原在周質(zhì)間隙面與core-LipidA連接成LPS為終止點(diǎn)。GCL又名脂質(zhì)抗原載體( antigen-carrie lipid,ACL),是一種十一異戊二烯醇(undecaprenola或prenol)單磷酸﹐它在細(xì)胞內(nèi)合成并可進(jìn)一步磷酸化。在細(xì)胞膜上,GCL、P-GCL和 PP-GCL間的磷酸化和去磷酸化維持一定的動(dòng)態(tài)平衡,在О抗原的合成過程中發(fā)揮重要作用。

О-抗原合成途徑分為兩種下面介紹其中一種:O-抗原多聚化酶(Wzy)依賴型

此途徑的第一步是在GCL上進(jìn)行寡聚糖重復(fù)單位的合成,其主要特征是寡聚糖重復(fù)單位在胞漿面以GCL-PP形式合成,然后在О-抗原易位酶(Wzx)參與下轉(zhuǎn)移至周質(zhì)間隙面以進(jìn)行重復(fù)單位的多聚化反應(yīng),多糖鏈向還原末端延伸,在非常接近膜的部位發(fā)生聚合,該反應(yīng)需要Wzy催化。Wzy的調(diào)控基因若發(fā)生缺失,則只能形成結(jié)合一個(gè)重復(fù)單位的LPS(半粗糙型)。通過此途徑合成的O-抗原均為異聚體(即重復(fù)單位由不同的糖基構(gòu)成)。

1、O-抗原重復(fù)單位的合成
該步反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞膜的胞漿面(圖3-6)。如沙門菌屬的三糖基本骨架,在磷酸化酶的作用下UDP-Gal與GCL-P反應(yīng)形成GCL-PP-Gal和UMP。在通過兩次糖基化反應(yīng)是不同的NDP-單糖轉(zhuǎn)移到Gal-PP-GCL上,形成三糖基本骨架。沙門菌О-抗原的三糖骨架重復(fù)單位的合成如下圖:

О-特異性多糖鏈的生物合成途徑闡述


2、O-抗原多糖鏈的聚合

GCL-PP-Gal在一系列糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下完成重復(fù)單位的合成。新合成的GCL-PP-重復(fù)單位作為一個(gè)整體從胞漿面轉(zhuǎn)移至周質(zhì)間隙面,此轉(zhuǎn)運(yùn)過程可能是在Wzx參與下完成的,Wzx是一種具有12個(gè)跨膜區(qū)域的疏水性蛋白質(zhì)。在Wzy催化下,己經(jīng)聚合的重復(fù)單位鏈被轉(zhuǎn)位到新合成的GCI-PP-重復(fù)單位上(圖3-6),因此多糖鏈的延長是在其還原端開始的。沙門菌О抗原多糖的聚合反應(yīng)可以用下式表示:
 

О-特異性多糖鏈的生物合成途徑闡述

重復(fù)單位的聚合發(fā)生在細(xì)胞膜的周質(zhì)間隙面(圖3-3,圖3-6)。已轉(zhuǎn)位出多聚體的PP-GCL在進(jìn)行下一次重復(fù)單位合成前,須經(jīng)過焦磷酸酶作用形成P-GCL才能再次進(jìn)入循環(huán)。

3、聚合后的修飾
沙門菌О-多糖重復(fù)單位的取代可表現(xiàn)出異質(zhì)性,主要表現(xiàn)在O-抗原重復(fù)單位上單糖和(或)O-乙酰基取代基團(tuán)的有無。例如鼠傷寒沙門菌О-特異多糖的半乳糖4位上被葡萄糖取代,從而形成О-抗原因子122,即在半乳糖上連接有以α-1,4鍵相聯(lián)的葡萄糖。這是所謂的O-抗原修飾的典型例子。該反應(yīng)需要一個(gè)葡萄糖脂中間物質(zhì)的參與,這一物質(zhì)己經(jīng)被確定為β-Glc-P-GCL。

4、多糖的轉(zhuǎn)位
在連接酶Waal的作用下,О抗原在細(xì)胞膜的周質(zhì)間隙面與core-Iipid A連接,形成完整的LPS分子。Waal是目前己知的惟一與連接反應(yīng)有關(guān)的酶﹐能有效地把高分子量多聚體或低分子量寡聚體連接起來。Waal可同時(shí)識別О-抗原和core-Lipid A中的核心結(jié)構(gòu),目前對該連接酶的認(rèn)識還較少。

大腸桿菌K-12的某些О-抗原重復(fù)單位與核心多糖相連的糖基為N-乙酰葡萄糖胺而非半乳糖。這類重復(fù)單位的合成是由對衣霉素敏感的UDP-GlcNAc:GCL-P-GlcNAc-1-P轉(zhuǎn)移酶(WecA)催化起始反應(yīng)的(圖3-6),后續(xù)的重復(fù)單位合成和多聚化反應(yīng)與沙門菌的相同。

發(fā)布者:科德角國際生物醫(yī)學(xué)科技(北京)有限公司
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