细菌多糖的生物合成机制_陈蕾蕾.pdf

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1、Mini_Review小型综述微生物学报ActaMicrobiologicaSinica50(12):1583－1589;4December2010ISSN0001－6209;CN11－1995/Qhttp://journals.im.ac.cn/actamicrocn细菌多糖的生物合成机制*陈蕾蕾，王未名，祝清俊，杜方岭(山东省农业科学院农产品研究所，济南250100)摘要:近些年来，细菌多糖因其重要的医学价值和工业用途引起了人们的广泛关注。随着细菌基因组的不断测序，众多与细菌多糖合成相关的基因簇被发现。不同多糖合成基

2、因簇的比对分析结果表明，尽管自然界中多糖的结构复杂多变，但是它们的合成机制却是相对单一的。本文就当前国际国内不同细菌多糖的合成机制，以及多糖合成途径中相关糖基转移酶和聚合酶的研究进展进行了论述。关键词:细菌多糖;糖基转移酶;聚合酶;Wzy依赖途径中图分类号:Q935文献标识码:A文章编号:0001-6209(2010)12-1583-07多糖(polysaccharide，PS)，又称多聚糖，是由至糖生物学研究领域一个很好的研究对象。随着细菌少十个以上的单糖单位缩合、失水而连接起来的均基因组的不断测序，众多多糖合成基因簇

3、被发［3－4］聚物或共聚物，是一类广泛存在于自然界中的生物现。不同糖合成基因簇的比对结果证明尽管自体产生的独特的生物大分子，在细胞间相互作用、信然界中多糖的结构复杂多变，但是它们的合成机制号转导、免疫反应等许多生理生化过程中都发挥着却是相对单一的。了解多糖合成途径的分子机制可重要作用。根据组成，多糖可以分为均多糖和杂多以帮助我们改变多糖的结构，改善多糖的理化性质，糖，前者指只有一种单糖组成的多糖，一般是构成植研究多糖结构和功能的相互关系，从而最终利用细物和动物骨架的材料，和各种生物能源的主要来源。胞机器合成出具有不同功能

4、的多糖。后者指由两种或两种以上的单糖组成的多糖。杂多1细菌多糖的种类和结构糖因其结构的复杂性具有更广泛的功能，它们是细胞壁和胞外基质的主要组分，是病原细菌的主要致按形态学上的分类，可以把细菌多糖分为3种病因子，并且在细胞发育和细胞的相互识别中担任类型:细胞壁多糖，位于细胞壁层;细胞外多糖，位于［1］着重要的角色。细胞壁外，即介于细胞与细胞之间;细胞内多糖，位近些年来，细菌多糖因其重要的医学价值和工于原生质膜内侧或作为原生质膜的组分。［2］业用途引起了人们的广泛关注。病原细菌的表1.1O-抗原(O-antigen)面多糖一

5、直被认为是主要的致病因素，它介导病原O-抗原是一类典型的细胞壁多糖，它是细菌脂菌对宿主的识别和黏着，促进生物膜的形成从而抵多糖(lipopolysaccharide，LPS)的重要组成部分，还［5］抗宿主免疫系统的攻击。据此针对由病原细菌引起是许多病原细菌的致病因子。O-抗原由许多含的许多传染性疾病，比如肺炎、脑膜炎和脓血症等，3-6个单糖的重复单元(O-unit)组成，单糖的组成、多糖疫苗被开发研究，有些已投入临床使用。细菌排列以及单糖之间和单元之间连键的多样性导致了多糖还具有重要的工业用途，可以用作稳定剂、乳化O-抗

6、原结构的复杂变化，而许多单糖上的乙酰化、糖剂和胶凝剂等。此外，细菌多糖还是碳水化合物和基化、硫酸化等修饰残基又增加了O-抗原结构的复基金项目:农业部948项目(2009-Z39)*通信作者。Tel:+86-531-83179137;Fax:+86-531-88960332;E-mail:dufl@saas.ac.cn作者简介:陈蕾蕾(1982－)，女，山东济南人，助研，博士，微生物学专业，从事微生物多糖的研究。E-mail:chenleilei@yahoo.cn收稿日期:2010-03-23;修回日期:2010-08-1

7、31584LeileiChenetal./ActaMicrobiologicaSinica(2010)50(12)杂性。这种结构上的复杂性后来成了细菌分型糖醛酸磷壁酸质(革兰氏阳性菌含有)。(serotyping)的重要依据，到目前为止大肠杆菌中已［6］2细菌多糖的生物合成途径报道的就有186种O-serotype。1.2细胞外多糖(extracellularpolysaccharide，尽管多糖的结构千变万化，但是它的合成途径EPS)却是相对一致的，即通过不同的糖基转移酶广义的细胞外多糖包括两个部分，荚膜多糖(Glyc

8、osyltransferases，GTs)将单糖从糖核苷酸供体(capsularpolysaccharides简称CPSs)和胞外多糖上顺序性转移而装配到脂类载体上形成一个个重复(EPSs)。它们的区别在于，CPSs是以分散的荚膜形单元，随后这些重复单元被聚合和输出，形成细胞外式与微生物细胞紧紧相连，而EPSs则作为