细菌脂多糖及其寡糖链结构分析技术研究进展 - 生物化学与生物物理进展.pdfVIP

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2017, 44(1): 49~57 细菌脂多糖及其寡糖链结构分析技术研究进展* 1, 2) 1) 1) 1, 3) 1, 2)** 周巾煜 李倩倩 黄纯翠 武红梅 李 岩 1) 2) 3) ( 国科学院生物物理研究所，北京100101； 国科学院大学，北京100049； 广东 科康仪生物技术有限公司，佛山528000) 摘要 脂多糖是大多数革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分，能诱发宿主细胞固有免疫反应，在细菌的识别、黏附、转移、致 病等过程 发挥非常重要的作用 其结构组成与细菌的血清型和致病能力息息相关，因而对其结构进行精准分析，有助于研 究其结构与生物效应间的关系，便于鉴别菌种和研发相关的抗生素及疫苗 由于脂多糖具有两亲性、多电荷且结构复杂等特 点，为研究分析带来很多难题 本文全面归纳了细菌脂多糖分析技术的相关研究成果，阐述脂多糖及其寡糖链的提取、分离 纯化及鉴定方法 关键词 脂多糖，寡糖链，提取，分离纯化，鉴定 学科分类号 Q53，O65 DOI: 10.16476/j.pibb.2016.0306 脂多糖(lipopolysaccharide，LPS) 又名内毒素， 和八碳糖酸(3- 脱氧 -D- 甘露型 - 辛酮糖酸， 是大多数革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分，也存 KDO) 外核心寡糖主要由葡萄糖(Glc)、半乳糖 在于梳状菌属(Pectinatus)等少数革兰氏阳性细菌 (Gal)、N- 乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)、N- 乙酰半乳糖 [1].LPS 的分子质量为2～20 ku ，能够提高细菌质膜 胺(GalNAc)等己糖组成 O- 抗原是抗原决定因子， 负电性，增加质膜稳定性，保护质膜免受外界攻 一般含有多个重复单元，是脂多糖 最善变的部 击，在细菌的生存及其与外 环境及宿主细胞的相 分，其糖基组成和结构在不同菌种之间以及在同一 互作用，如细菌的识别、黏附、转移、致病等过程 菌种不同血清型间都会有所差别，是细菌免疫学分 中发挥重要作用 据细菌糖结构数据库(http ://csdb. 类的基础 根据脂多糖中是否含有O- 抗原，可将 glycoscience.ru/bacterial/) 记载，已有4 000 余刊物 脂多糖分为 S- 型脂多糖(S-LPS) 和 R- 型脂多糖 报道了6 000 多微生物中的10 000 余个糖化合物的 (R-LPS ，LOS)，当脂多糖O- 抗原重复单元数 为 n 结构，其 多数为脂多糖寡糖结构片段 1 时，也被称作半R- 型脂多糖(semi-rough LPS ， 构成脂多糖的结构单元如图 1 所示，主要有3 SR-LPS) 部 分 ： 类 脂 A (lipid A) 、 核心 寡 糖 (core 脂多糖可介导固有免疫反应，是生物医药学研 oligosaccharide) 以 及 O- 抗 原 (O-antigen 或 究领 中的关键分子 高剂量时，可引起发热、微 O-specific polysaccharide) 类脂A 是脂多糖 最保 循环障碍、内毒素休克及播散性血管内凝血等疾 守的部分，同一菌种的类脂A 结构基本保持一致， 病；低剂量时，能够导致肿瘤坏死因子TNF-琢 及 它是一种磷酸糖脂(phosphoglycolipid)，其骨架结构 是被磷酸基团修饰、脂肪酸链取代