У тейхоевих кислотах є Поліаніонна glucopolímeros , які є частиною клітинної стінки грамнегативних бактерій. Складовими мономерами цих кислот є поліалхолі гліцерин та рибіт, які пов'язані через фосфодіефірні зв’язки.
Їх класифікували на тейхоєві та ліполітейнові кислоти за їх складом та розташуванням у клітині бактерій. Перші взаємодіють з пептидогліканом, присутнім у клітинній стінці, а інші прикріплюються до ліпідного двошарового завдяки його асоціації з ліпідами.
Хімічна структура теїхоєвої кислоти. Автор Cvf-ps, з Вікісховища.
Багато функцій - це ті, які були віднесені до цих полімерів, серед яких є забезпечення жорсткості стінки та забезпечення високої щільності негативного заряду. Останнє може допомогти прискорити багато фізіологічних процесів, таких як посилення мобілізації двовалентних іонів, таких як магній.
Будова
Тейхоєві кислоти - це полімери поліолу, які цілком можуть бути гліцерином або рубітом.
Ці типи полімерів називають поліаніонними глікополімерами через їх багатство в негативно заряджених групах. У них мономери поліолу пов'язані через фосфодіефірні зв’язки та пов'язані з аланіновими ефірами та глікозильними групами.
Поширення
Клітинна стінка грампозитивних бактерій. Автор Franciscosp2, з Wikimedia Commons.
Ці кислоти були описані як важливі складові клітинної стінки грампозитивних бактерій, що характеризуються товстим шаром пептидоглікана.
Пептидоглікан - це полімер, що складається з N-ацетилморамової кислоти та N-ацетилглюкозаміну. Тейхоєві кислоти ковалентно зв'язуються з кожним залишком N-ацетилморамової кислоти, надаючи стінці високу негативну щільність заряду.
Крім того, було встановлено, що певні тихоеві кислоти можуть зв'язуватися з деякими ліпідами, присутніми в плазматичних мембранах бактерій. Продукт цього союзу отримав назву ліпотейхоєвої кислоти.
На цьому етапі важливо згадати, що різні пологи та існуючі види великих позитивних бактерій відрізняються за типом теїхоїнових кислот, які пов'язані зі своїми стінками та мембранами.
Тому останні використовуються як корисні маркери для серологічної класифікації та ідентифікації родів та видів грампозитивних бактерій.
Історія
Дослідження функції поліалкоголів цитидиндифосфат-гліцерину та цитидинового дифосфаторибітолу (складових тейхоєвої кислоти) дозволили вперше виявити ці кислоти в мембрані грампозитивних бактерій у 1958 році.
Фактично, виділення цих поліалкоголів дозволило показати, що і рибітолфосфат, і гліцеролфосфат утворюють полімери. Їх називали тейхоєвими кислотами від грецького «teichos», що означає стінка.
Це загальне позначення теїхоїнових кислот зазнало модифікацій, оскільки були виявлені структурні зміни в цих полімерах та чіткі субклітинні місця розташування.
У першу чергу терміни полірибітолфосфатні теїхоеві кислоти та полігліцеролфосфатні теїхоеві кислоти використовувались для позначення типу спирту, що входить до складу полімеру.
Однак, оскільки було виявлено, що полігліцеролфосфатні полімери пов'язані з мембранами бактерій без клітинних стінок, їх називали мембранними тейхоєвими кислотами.
Через кілька років, коли виявлені амфіфільні комплекси теїхоєвої кислоти, ковалентно пов'язані з мембранними гліколіпідами, виникла назва ліпотейхоєвої кислоти.
Зараз, на сьогоднішній день, зберігаються два кінцеві назви: тейхоеві кислоти та ліпотейхоєві кислоти. Перший стосується тих, хто взаємодіє з пептидогліканом, присутнім у бактеріальних стінках, а другий стосується тих, які прикріплюються до плазматичної мембрани за допомогою гідрофобних взаємодій.
Особливості
Тейхоєві кислоти, які були описані як важливі складові клітинної стінки грампозитивних бактерій, виконують на цьому рівні численні функції.
Крім того, що надають стіні більшу структурну підтримку, вони надають їй високу негативну щільність заряду. Остання особливість дає цим бактеріям можливість:
- Підвищення здатності дотримуватися субстратів. Це завдяки встановленню електростатичних взаємодій між негативно зарядженими групами поліальколей та позитивно зарядженими залишками, наявними в позаклітинних молекулах.
- полегшити та контролювати мобілізацію двовалентних катіонів, таких як магній, які завдяки своєму позитивному заряду сильніше притягуються до стінки.
Ще одна функція, яка приписується тейхоєвій кислоті - це забезпечення толерантності до теплового стресу та осмотичного стресу. Це пов'язано з тим, що було помічено, що бактерії, яким не вистачає тейхоєвої кислоти, не витримують високих температур або ростуть у дуже сольових умовах.
Крім того, виявляється, що теїхоеві кислоти самостійно або в поєднанні з пептидогліканом функціонують як збудники імунної відповіді. Тобто вони діють як імуногени.
Стінові теїкові кислоти в
Золотистий стафілокок - це грампозитивна бактерія, поширена по всьому світу, яка відповідає за спричинення широкого спектру шкірних, респіраторних та кровоносних захворювань.
Тейхоєві кислоти, пов’язані зі стінкою цієї бактерії, надають їй властивості, що дозволяють підвищити її патогенність.
Деякі з цих властивостей:
- Висока адгезійна здатність до епітеліальних та слизових клітин організму, якими вони заражаються, що дозволяє швидко та ефективно вторгнутись.
- Стійкість до дії β-лактамних антибіотиків, таких як пеніцилін.
- Збільшення придбання генів стійкості шляхом горизонтального перенесення.
З іншого боку, важливо зазначити, що так само, як вони посилюють патогенність, вони є високо імуногенними. Тобто вони здатні швидко активувати імунну відповідь господаря, якого вони заражають.
У цьому сенсі:
- Вони стимулюють швидке вироблення антитіл.
- Вони активують комплемент і сприяють швидкій міграції клітин імунної системи до джерела інфекції.
Нарешті, важливо згадати, що глікозилювання цих теїхоїдних кислот також є визначальним фактором взаємодії патоген-господар.
Список літератури
- Armstrong JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Нуклеотиди та клітинна стінка бактерій. Природа. 1958; 2: 1692-1693.
- Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Wall Teichoic Acid of Gram-Positive Bacteria. Annu Rev Microbiol. 2013 рік; 67: 1-28.
- Critcheley P, Archibald AR, Baddiley. Внутрішньоклітинна теіхоева кислота від Lactobacillus arabinosus. Biochem J. 1962; 85: 420-431.
- Нокс KW, Wicken AJ. Серологічні дослідження теїхоїдних кислот Lactobacillus plantarum. Інфекційний імун. 1972 р .; 6: 43-49.
- Роде М. Грампозитивна стінка клітин бактерій. Спектр мікробіолу. 2019 рік; 7 (3). doi: 10.1128 / microbiolspec.GPP3-0044-2018.
- van Dalen R, De La Cruz Diaz JS, Rumpret M, Fuchsberger FF, van Teijlingen NH, Hanske J, Rademacher C, Geijtenbeek TBH, van Strijp JAG, Weidenmaier C, Peschel A, Kaplan DH, van Sorge NM. Ланґерганські клітини, чутливі до стафілококу, золотиста стінка стафілокока через лангерін, щоб викликати запальні реакції. mBio. 2019 рік; 10 (3): 1-14.
- Хімічна структура теїхоєвої кислоти. Автор Cvf-ps, з Вікісховища.