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リポ多糖の基本構造とリピドAの特徴

投稿者 管理者 | 22 Feb

リピドAは、親水性と疎水性の特徴を持つグリセロリン脂質の一種です。グルコサミン、脂肪酸、ピロリン酸で構成されています。その骨格は2つのグルコサミンβで構成されており、1,6位はピロリン酸結合によって重合しており、親水性です。さまざまな長鎖脂肪酸とピロリン酸は、それぞれ脂質結合とアミド結合によって二糖鎖に結合しています。長鎖脂肪酸の構造により、リピド A が疎水性になります。リピド A はエンドトキシンの主な生理活性成分です。さまざまなグラム陰性菌のリピド A の化学構造は非常に似ています。それらの間に違いはあるかもしれませんが、種の特異性はありません。リピドAの化学構造を図に示します。 .

リピドA分子のうち、脂肪酸は約70%~80%を占めます。各種細菌の脂肪酸の性質や配列は異なります。腸内細菌には水酸化脂肪酸、特に水酸化ミリスチン酸が含まれています。 β-ヒドロキシミリスチン酸)はその特有の成分ですが、他の細菌はヒドロキシル化ミリスチン酸や他のヒドロキシル化脂肪酸を持っていません。嫌気性メラノイド桿菌は、β-ヒドロキシル化ミリスチン酸を欠く、環状または奇数炭素鎖脂肪酸である独特の脂肪酸を持っています。リピド A は水に溶けませんが、フェノール、ガソリン、ピリジン、トリエチルアミン、ジメチルスルホキシド、水酸化ナトリウムには溶けます。

1960 年に、ウェストファルら。 Otto Lü ideritzらは、リピドAがエンドトキシンの生物学的活性成分であることを最初に報告した。は、2 つの方法でリピド A の活性を確認しました。 1 つの方法は、多糖欠損変異体のリポ多糖中の KDO 残基の化学構造を変化させることでしたが、リポ多糖の活性 (致死性、発熱性、マウスおよびニワトリ胚の抗補体活性) は変化せず、毒性が存在しないことが示されました。リポ多糖ではありますが、リピド A ではあります。もう一つは、不活化菌を分離抽出し、得られた不溶性リピドAをアルブミンなどの水溶性担体と結合させて安定な可溶性リピドAを形成し、その活性を直接測定する方法である。この実験により、マウスにおいてリピド A には致死性、発熱性、抗補体活性、骨髄壊死、リムルス溶解物の溶解物検査陽性、およびその他の生物学的活性があることが確認されました。

リピド A の活性は粗リポ多糖の活性よりわずかに低いですが、それでもリポ多糖の活性部位がリピド A であることを示すことができます。ただし、多糖の存在により、不溶性リピド A が容易に溶解し、その役割を果たすことができます。リピド A の毒性は主に、脂質結合によって結合された脂肪酸にあります。後者がAOAHなどの好中球やマクロファージのリソソーム酵素によって加水分解され、脱アシル化されたリピドAになり、その空間構造が変化すると、リピドAまたはリポ多糖は毒性を失います。さまざまなグラム陰性菌のリピド A の化学組成と構造は異なりますが、互いに非常に類似しているため、人体への反応を含むエンドトキシンの活性は基本的に同じであると説明されています。人間やマウスなどの異なる種では、一部の内毒素に対する反応が逆であることも除外されません。

リピド A は LPS の最も保存的な部分です。また、グラム陰性菌株のリポ多糖の分子構造に共通する成分でもあります。現在、これは GNB の病原体関連分子パターン (PAMP) であると考えられており、TLR、CD14、および PAMP 分子を認識するその他の受容体などの宿主の自然免疫系によって認識されます。リピド A (ホスファチジル リピド A など) の構造的完全性は LPS の毒性に関連しているが、モノホスホリル リピド A またはモノホスホリル リピド A 前駆体 (リピド X、リピド Y など) は発熱を引き起こすことができないことが判明した、と地元のシュワルツマン氏は述べた。反応または致命的なショック。したがって、エンドトキシンに対する体の耐性を誘導するためにモノマーリピド A の前駆体を使用する研究と治療を研究している人もいます。現時点では、リピド A と KDO は LPS 構造の中で最も有毒な成分であり、Bg-LPS などの特定の鎖とコア多糖のほとんどが関与している必要はないと考えられています。ミリスチン酸はエンドトキシンの活性が比較的弱いです。リピド A と KDO には免疫原性もあり、体の免疫系を活性化し、体に対応する抗体を生成させることができます。

一般的な方法で抽出されるエンドトキシンには、リピド A とリピド B の 2 つの脂質形態があります。リピド B はエンドトキシンの他の成分と弱く結合するため、一般的な脂質溶媒で抽出できます。それはセファリンに属する可能性があり、生物学的活性はありません。リピド B の除去はエンドトキシンの活性に影響を及ぼさないため、リピド B はエンドトキシンの真の有毒成分ではありません。リピド A は多糖類と結合してリポ多糖類を形成します。

典型的なリポ多糖分子は上記 3 つの部分で構成されていますが、一部のグラム陰性菌 (ヘモフィルス、ナイセリアなど) では、少数の糖基のみが置換されており、特定の多糖鎖がリポ多糖分子の外側部分に接続されています。コア多糖類であるため、この種のリポ多糖類は通常リポ多糖類 (LOS) と呼ばれます。

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