fbpx
Wikipedia

Lipopolysaccharid

Lipopolysaccharider, LPS, lipoglycaner eller endotoksiner er glycolipider, der udgør hovedbestanddelen af den ydre membran af gram-negative bakterier. LPS er store molekyler bestående af Lipid A, et lipid forankret i den ydre membran og et polysaccharid sammensat af tre dele: O-antigen, ydre kerne og indre kerne, jf. billederne.

LPS er meget aktive biologiske molekyler og kaldes også endotoxin på grund af Lipid A-delens stærke toksiske virkning. LPS er et exogent pyrogen (feberfremkalder). LPS inducerer desuden et stærkt respons fra immunsystemet. Det kræver ikke nødvendigvis ødelæggelsen af den bakterielle cellevæg, idet LPS udskilles fra bakterien som en del af den normale fysiologiske aktivitet som såkaldte ydre membran-vesikler (en. OMV).

Indholdsfortegnelse

Strukturen af den Gram-negative cellevæg med lipopolysaccharider

LPS er hovedkomponenten i den ydre membran af gram-negative bakterier (se billedet), hvilket bidrager betragteligt til bakteriens strukturelle integritet og beskytter membranen mod visse typer kemiske angreb. LPS øger også den negative ladning af cellemembranen og hjælper med at stabilisere den samlede membranstruktur. LPS tilstedeværelse og integritet på den ydre membran er af afgørende betydning for mange gram-negative bakterier, som dør, hvis LPS er muteret eller fjernet.

De gram-negative bakterier danner deres LPS på den indre membran, transporterer det igennem periplasmaet og translokerer det igennem den ydre membran (se billederne).

O-kæden er eksponeret på den yderste overflade af bakteriecellen og er som en følge heraf et mål for immunsystemet. Den kemiske opbygning af O-kæden varierer fra bakterie til bakterie og giver sero-specificiteten. O-kæden er opbygget af 50-100 enheder bestående af en eller flere monosaccharider, og der er stor variation mellem bakteriestammerne i kombinationen, positionen, stereokemien, bindingerne og tilstedeværelsen eller fraværet af andre enheder end saccharider. For eksempel er der over 196 forskellige O-antigenstrukturer produceret af forskellige E. coli-stammer. Bakterier uden eller med kortkædet LPS har sædvanligvis en ydre membran, der er mere gennemtrængelig for hydrofobe antibiotika.

O-serotyperne af bakterier blev etableret af Fritz Kauffmann og udarbejdet af Ida Ørskov og Frits Ørskov på Statens Seruminstitut.

Kernen kaldes også “core-domænet” og er altid en oligosaccharidkomponent af 9-12 saccharider, der er knyttet direkte til Lipid A. Den kan almindeligvis deles op i den ydre og indre kerne på basis af hhv. sukkerarterne heptose og KDO, 3-deoxy-D-manno-oct-2-ulosonsyre (også kendt som keto-deoxyoctulosonat). LPS-kernen af mange bakterier indeholder også ikke-kulhydratbestanddele, såsom phosphat, aminosyrer og ethanolamin-forbindelser.

Lipid A er den komponent af et endotoxin, der er ansvarlig for gram-negative bakteriers toksicitet. Detekteringen af både lipid A og O-antigen af det humane immunsystem kan være kritisk for starten af immunresponset på en gram-negativ infektion og for den efterfølgende vellykkede bekæmpelse af infektionen.

Lipid A består af to glucosamin-enheder, i en β (1 → 6) binding, med seks tilknyttede acylkæder, fedtsyrer, og indeholder desuden en phosphatgruppe på hvert kulhydrat. Det er acylkæderne der er forankret i membranen. Lipid A fra E. coli har som et eksempel typisk fire C14 hydroxyacyl-kæder bundet direkte til glucosaminerne og en C14 og en C12 bundet til beta-hydroxygrupperne jf. billedet.

Mange af LPS’ immunaktiverende egenskaber kan tilskrives lipid A-enheden. Det er meget stærkt stimulerende for immunsystemet ved at aktivere immunceller selv ved ganske små koncentrationer omkring picogram pr. milliliter. De berørte immunceller er især monocytter, dendritceller, makrofager og B-celler, og responset består i sekretion af pro-inflammatoriske cytokiner, nitrogenmonooxid og eicosanoider. Immuncellerne har to specielle receptorer, der erkender LPS, CD14 og Toll-lignende receptorer, TLR (bemærk den specielle historie bag navnet).

Primært er receptorerne TLR4 og CD14 plus MD-2 på celleoverfladen påkrævet for aktivering af det medfødte immunsystem ved erkendelse af LPS fra gramnegative bakterier. TLR4/MD-2 systemets evne til at reagere specielt på Lipid A er klinisk vigtig.

Lipopolysaccharid
Skitse af den molekylære struktur af lipopolysaccharide
LPS med detaljerne i kernen fra Escherichia coli
Glycolipidstrukturen af KDO2-Lipid A.KDO2 (del af kernen),di-glucosamin, acyl-kæder ogphosphat-grupper.
Samlingen af LPS-molekyler: O-enheder translokeres over den indre membran af protein Wzx, polymeriseres af Wzy med kædelængden bestemt af Wzz og ligeres af WaaL til kernen, som blev translokeret af MsbA
Komplette LPS-molekyler transporteres over periplasmaet og den ydre membran af proteinerne LptA til LptG
Mekanismen bag aktiveringen af Toll-like receptor-4 og signaltransduktionen der starter det innate immunrespons

Lipopolysaccharid
lipopolysaccharid, kemisk, forbindelse, sprog, overvåg, rediger, lipoglycaner, eller, endotoksiner, glycolipider, udgør, hovedbestanddelen, ydre, membran, gram, negative, bakterier, store, molekyler, bestående, lipid, lipid, forankret, ydre, membran, polysacch. Lipopolysaccharid kemisk forbindelse Sprog Overvag Rediger Lipopolysaccharider LPS lipoglycaner eller endotoksiner er glycolipider der udgor hovedbestanddelen af den ydre membran af gram negative bakterier LPS er store molekyler bestaende af Lipid A et lipid forankret i den ydre membran og et polysaccharid sammensat af tre dele O antigen ydre kerne og indre kerne jf billederne 1 LPS er meget aktive biologiske molekyler og kaldes ogsa endotoxin pa grund af Lipid A delens staerke toksiske virkning LPS er et exogent pyrogen feberfremkalder LPS inducerer desuden et staerkt respons fra immunsystemet Det kraever ikke nodvendigvis odelaeggelsen af den bakterielle cellevaeg idet LPS udskilles fra bakterien som en del af den normale fysiologiske aktivitet som sakaldte ydre membran vesikler en OMV 2 3 Indholdsfortegnelse 1 Generelt 2 O serotyper 3 Kernen 4 Lipid A 5 Immunresponset 6 HenvisningerGenerelt Rediger Strukturen af den Gram negative cellevaeg med lipopolysaccharider LPS er hovedkomponenten i den ydre membran af gram negative bakterier se billedet hvilket bidrager betragteligt til bakteriens strukturelle integritet og beskytter membranen mod visse typer kemiske angreb LPS oger ogsa den negative ladning af cellemembranen og hjaelper med at stabilisere den samlede membranstruktur 4 LPS tilstedevaerelse og integritet pa den ydre membran er af afgorende betydning for mange gram negative bakterier som dor hvis LPS er muteret eller fjernet 5 De gram negative bakterier danner deres LPS pa den indre membran transporterer det igennem periplasmaet og translokerer det igennem den ydre membran se billederne 4 O serotyper RedigerO kaeden er eksponeret pa den yderste overflade af bakteriecellen og er som en folge heraf et mal for immunsystemet 4 Den kemiske opbygning af O kaeden varierer fra bakterie til bakterie og giver sero specificiteten O kaeden er opbygget af 50 100 enheder bestaende af en eller flere monosaccharider og der er stor variation mellem bakteriestammerne i kombinationen positionen stereokemien bindingerne og tilstedevaerelsen eller fravaeret af andre enheder end saccharider For eksempel er der over 196 forskellige O antigenstrukturer produceret af forskellige E coli stammer Bakterier uden eller med kortkaedet LPS har saedvanligvis en ydre membran der er mere gennemtraengelig for hydrofobe antibiotika 4 5 6 O serotyperne af bakterier blev etableret af Fritz Kauffmann og udarbejdet af Ida Orskov og Frits Orskov pa Statens Seruminstitut 7 Kernen RedigerKernen kaldes ogsa core domaenet og er altid en oligosaccharidkomponent af 9 12 saccharider der er knyttet direkte til Lipid A Den kan almindeligvis deles op i den ydre og indre kerne pa basis af hhv sukkerarterne heptose og KDO 3 deoxy D manno oct 2 ulosonsyre ogsa kendt som keto deoxyoctulosonat LPS kernen af mange bakterier indeholder ogsa ikke kulhydratbestanddele sasom phosphat aminosyrer og ethanolamin forbindelser 4 6 Lipid A RedigerLipid A er den komponent af et endotoxin der er ansvarlig for gram negative bakteriers toksicitet Detekteringen af bade lipid A og O antigen af det humane immunsystem kan vaere kritisk for starten af immunresponset pa en gram negativ infektion og for den efterfolgende vellykkede bekaempelse af infektionen 4 6 Lipid A bestar af to glucosamin enheder i en b 1 6 binding med seks tilknyttede acylkaeder fedtsyrer og indeholder desuden en phosphatgruppe pa hvert kulhydrat Det er acylkaederne der er forankret i membranen Lipid A fra E coli har som et eksempel typisk fire C14 hydroxyacyl kaeder bundet direkte til glucosaminerne og en C14 og en C12 bundet til beta hydroxygrupperne jf billedet 4 6 Immunresponset RedigerMange af LPS immunaktiverende egenskaber kan tilskrives lipid A enheden Det er meget staerkt stimulerende for immunsystemet ved at aktivere immunceller selv ved ganske sma koncentrationer omkring picogram pr milliliter De berorte immunceller er isaer monocytter dendritceller makrofager og B celler og responset bestar i sekretion af pro inflammatoriske cytokiner nitrogenmonooxid og eicosanoider Immuncellerne har to specielle receptorer der erkender LPS CD14 og Toll lignende receptorer TLR bemaerk den specielle historie bag navnet 8 Primaert er receptorerne TLR4 og CD14 plus MD 2 pa celleoverfladen pakraevet for aktivering af det medfodte immunsystem ved erkendelse af LPS fra gramnegative bakterier TLR4 MD 2 systemets evne til at reagere specielt pa Lipid A er klinisk vigtig 4 5 6 Lipopolysaccharid Skitse af den molekylaere struktur af lipopolysaccharide LPS med detaljerne i kernen fra Escherichia coli Glycolipidstrukturen af KDO2 Lipid A KDO2 del af kernen di glucosamin acyl kaeder og phosphat grupper Samlingen af LPS molekyler O enheder translokeres over den indre membran af protein Wzx polymeriseres af Wzy med kaedelaengden bestemt af Wzz og ligeres af WaaL til kernen som blev translokeret af MsbA Komplette LPS molekyler transporteres over periplasmaet og den ydre membran af proteinerne LptA til LptG Mekanismen bag aktiveringen af Toll like receptor 4 og signaltransduktionen der starter det innate immunrespons Henvisninger Rediger Bacterial endotoxin lipopolysaccharide structure function and its role in immunity in vertebrates and invertebrates Agriculture and Natural Resources 2018 Sa meget endotoksin udsaettes vi for Det nationale forskningscenter for arbejdsmiljo 2006 Hypotese Sadan kan dine tarmbakterier gore dig ekstra tyk Videnskab dk 2016 a b c d e f g h Lipopolysaccharide Endotoxins Annual Reviews 2002 a b c Pushing the envelope LPS modifications and their consequences Nature Reviews Microbiology 2019 a b c d e Lipopolysaccharide modification in Gram negative bacteria during chronic infection FEMS Microbiology Reviews 2016 Serology chemistry and genetics of O and K antigens of Escherichia coli Bacteriol Rev 1977 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1995Hentet fra https da wikipedia org w index php title Lipopolysaccharid amp oldid 10559808, wikipedia, wiki, bog, bøger, bibliotek,

artikel

, læs, download, gratis, gratis download, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, billede, musik, sang, film, bog, spil, spil.