О-特異性多糖鏈的生物合成途徑闡述
O抗原的合成發(fā)生在細胞膜的胞漿面，以膜結(jié)合脂（GCL）與 NDP-單糖結(jié)合為起始點，至新生O抗原在周質(zhì)間隙面與core-LipidA連接成LPS為終止點。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﹐它在細胞內(nèi)合成并可進一步磷酸化。在細胞膜上，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上進行寡聚糖重復單位的合成，其主要特征是寡聚糖重復單位在胞漿面以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)間隙面以進行重復單位的多聚化反應(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)合一個重復單位的LPS（半粗糙型）。通過此途徑合成的O-抗原均為異聚體（即重復單位由不同的糖基構(gòu)成）。
1、O-抗原重復單位的合成
該步反應(yīng)發(fā)生在細胞膜的胞漿面（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單位的合成如下圖：
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單位的合成。新合成的GCL-PP-重復單位作為一個整體從胞漿面轉(zhuǎn)移至周質(zhì)間隙面，此轉(zhuǎn)運過程可能是在Wzx參與下完成的，Wzx是一種具有12個跨膜區(qū)域的疏水性蛋白質(zhì)。在Wzy催化下，己經(jīng)聚合的重復單位鏈被轉(zhuǎn)位到新合成的GCI-PP-重復單位上（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-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上進行寡聚糖重復單位的合成，其主要特征是寡聚糖重復單位在胞漿面以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)間隙面以進行重復單位的多聚化反應(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)合一個重復單位的LPS（半粗糙型）。通過此途徑合成的O-抗原均為異聚體（即重復單位由不同的糖基構(gòu)成）。
1、O-抗原重復單位的合成
該步反應(yīng)發(fā)生在細胞膜的胞漿面（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單位的合成如下圖：
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單位的合成。新合成的GCL-PP-重復單位作為一個整體從胞漿面轉(zhuǎn)移至周質(zhì)間隙面，此轉(zhuǎn)運過程可能是在Wzx參與下完成的，Wzx是一種具有12個跨膜區(qū)域的疏水性蛋白質(zhì)。在Wzy催化下，己經(jīng)聚合的重復單位鏈被轉(zhuǎn)位到新合成的GCI-PP-重復單位上（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：
重復單位的聚合發(fā)生在細胞膜的周質(zhì)間隙面（圖3-3，圖3-6）。已轉(zhuǎn)位出多聚體的PP-GCL在進行下一次重復單位合成前，須經(jīng)過焦磷酸酶作用形成P-GCL才能再次進入循環(huán)。
3、聚合后的修飾
沙門菌О-多糖重復單位的取代可表現(xiàn)出異質(zhì)性，主要表現(xiàn)在O-抗原重復單位上單糖和（或）O-乙�；〈鶊F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識還較少。
大腸桿菌K-12的某些О-抗原重復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)的重復單位合成和多聚化反應(yīng)與沙門菌的相同。
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