1、合成途徑
根據(jù)O抗原重復(fù)單位多聚化過程中所參與的成分,多聚化的部位以及多糖鏈跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)到周質(zhì)間隙面所參與的成分和方式不同,可把O抗原合成途徑分為三類:
(1)Wzy(即 Rfc)依賴型:此途徑主要特征是寡聚糖重復(fù)單位在細(xì)胞質(zhì)膜面以GCL-PP形式合成,然后在Wzx(Rfbx )參與下轉(zhuǎn)移到周質(zhì)間隙面,以完成重復(fù)單位的多聚糖反應(yīng),多聚化反應(yīng)需要多聚化酶Wzy催化。通過此途徑合成的O抗原均為異聚體(即重復(fù)單位由不同的糖基組成)。
鼠傷寒沙門菌的O抗原重復(fù)單位合成和多聚化過程如圖1-6所示。
首先由WbaP催化1-磷酸半乳糖從UDP-Gal轉(zhuǎn)移到GCL-P形成GCL-PP-Gal,然后在一系列糖基轉(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)單位從胞質(zhì)面轉(zhuǎn)移到周質(zhì)間隙面,以新生的GCL-PP多聚體為供體,將多聚體轉(zhuǎn)移到新合成的重復(fù)單位上。解下了多聚體的GCL-PP在進(jìn)行下一次的重復(fù)單位合成以前,需要經(jīng)過焦磷酸酯酶作用生成GCL-P才能再次發(fā)揮作用。
對(duì)于志賀菌和大腸桿菌K-12的某些O抗原來說,其重復(fù)單位與核心多糖相連的糖基為GlcNAc而不是Gal。此類重復(fù)單位的合成是由UDP-GlcNA c:GCL-P-GlcNAc-1-P轉(zhuǎn)移酶WecA(即Rfe)催化起始反應(yīng)的,后續(xù)的重復(fù)單位合成和多聚化與鼠傷寒沙門菌的相同。
(2)ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)裝置依賴型:此途徑僅局限于結(jié)構(gòu)極其簡單的O抗原的合成,通常為線性同聚體,例如大腸桿菌O8、O9和肺炎克雷伯桿菌O1抗原。合成是在胞質(zhì)面由WecA催化形成GCL-PP-GlcNAc“引物”而起始,通過糖基轉(zhuǎn)移酶連續(xù)將糖基轉(zhuǎn)移到生長的多聚體的非還原端而實(shí)現(xiàn)多聚化反應(yīng),多聚化反應(yīng)不需要wzy參與。糖基轉(zhuǎn)移酶的特異性決定其重復(fù)單位的結(jié)構(gòu)。在胞質(zhì)面合成的O抗原通過ABC轉(zhuǎn)運(yùn)裝置轉(zhuǎn)移到周質(zhì)間隙面,在其內(nèi)完成與脂質(zhì)A核心的連接反應(yīng)。
(3)合酶依賴型:本途徑最近在沙門菌O54中發(fā)現(xiàn)。O54的結(jié)構(gòu)為一多聚N-乙酰甘露糖胺(mannose-N-acyl,ManNAc),其合成也需WecA合成的“引物”GCL-PP-GlcNAc,然后由WbbF即RfbB)催化多聚體的延伸。WbbF為一漸進(jìn)性糖基轉(zhuǎn)移酶(progressivegly cosyltransferase) ,即合酶(oynthase),具有轉(zhuǎn)移酶-輸出雙重功能,將合成的O抗原從胞質(zhì)面轉(zhuǎn)移到周質(zhì)間隙面上。