Negli ultimi dieci anni, la ricerca sulle endotossine si è concentrata principalmente sulla via di biosintesi dei lipidi K-12 di E. coli.
Nel processo di biosintesi della superficie cellulare, l'UDP-N-acetilglucosamina (UDP-GlcNAc) è un importante intermedio e precursore comune del peptidoglicano e del lipide A, che svolge un ruolo importante nella sintesi dei polisaccaridi di superficie. Nel nucleo di LPS i polisaccaridi e О CleNAc svolgono un ruolo chiave nel legame con l'antigene.
UDP-GlcN e proteina trasportatrice di acido β-idrossitetradecanoico ( β- Le molecole precursori della sintesi del lipide A, come la proteina vettore idrossi miristoil-acile, idrossi miristoil-ACP), generano il lipide A attraverso la seguente serie di reazioni:
1. La formazione di UDP - monoacil acetilglucosamina
UDP-GlcNAc è β-idrossitetradecanoico-apolipoproteina L'acilazione dell'acido β idrossitetradecanoico genera UDP-3-monoacil-GleNAc. Questa reazione è catalizzata dall'aciltransferasi. Il gene lassista A situato a 4 minuti del cromosoma codifica per l'aciltransferasi.
2. Produzione di UDP-2, 3-diacil glucosamina e lipide X
L'UDP-monoacil acetilglucosamina viene deacetilata sul gruppo amminico sotto la catalisi della N-deacetilasi codificata dal gene lpxC e quindi trasferita al gruppo amminico sotto la catalisi del prodotto codificato dall'acido β-idrossitetradecanoico del gene lpxD, producendo così l'UDP - diacil glucosamina (UDP - 2, 3 - diacil - GlcN). L'UDP dell'UDP-lipoacilglucosio viene rimosso dalla pirofosfatasi per produrre 1-fosfo-2,3-dilipoacilglucosamina, che è comunemente noto come lipide X (lipide x).
3. Formazione di lipidi Ⅳ a
UDP-2, 3-diacil glucosamina e lipide X passano attraverso β- Il legame 1,6 pirofosfato è connesso e condensato per formare uno scheletro lipidico. In questo momento, ci sono 2 in ciascun gruppo zuccherino L'acido β-idrossitetradecanoico, riducendo la glucosamina, ha un gruppo fosfato nella posizione C-1. Questa reazione è catalizzata dalla proteina codificata dal gene lpxB. Quindi, sotto la catalisi della specifica chinasi, la posizione C-4 della glucosamina non riducente viene fosforilata per produrre 1,4'-difosfato tetradecil glucosamina disaccaride, vale a dire lipide Ⅳ a (lipide Ⅳ a).
4. Produzione del lipide A
La transizione dal lipide Ⅳ a al lipide A richiede l'aggiunta di KDO nella posizione C-6 della glucosamina non riducente, e quindi l'aggiunta di due acidi grassi saturi e gruppi polari come il fosfato. Il meccanismo specifico di questa reazione non è ancora chiaro.