新型Kdo2-lipid A合成菌株构建及其免疫生化活性研究
2018-08-20王碧雯李颜颜王小元
王碧雯 , 李颜颜 *,王小元
(1.食品科学与技术国家重点实验室,江南大学,江苏 无锡 214122;2.食品安全国际联合实验室,江南大学,江苏无锡 214122)
脂多糖 (Lipopolysaccharides,LPS), 俗称内毒素,是大多数革兰氏阴性细菌细胞外膜的主要组成部分[1-2]。LPS的结构分为2部分:疏水的Kdo2-lipid A 和亲水的多糖长链(Polysaccharides,PS),其在维持细胞外膜渗透性和稳定性上起到重要作用[3]。LPS能被哺乳动物细胞表面的Toll样受体4(TLR4)识别而激活先天性免疫系统、诱导促炎性细胞因子的释放。毒性高的LPS可引起促炎症细胞因子过量释放,引发热休克甚至死亡,而低毒性的LPS或其衍生物能有效激活先天性免疫系统但不会产生过量炎症分子,可作为免疫系统激活剂而被开发成疫苗或疫苗佐剂[4-5]。由于LPS提取工艺复杂、提取中需要用到大量的有机溶剂,如苯酚等,同时LPS分子量大、多糖长链部分结构各异,难以直接检测或定量,在生物免疫学研究及临床试验中有较大局限性。因此,降低LPS毒性、优化LPS结构、简化LPS提取检测步骤成为开发利用细菌内毒素的关键。
Kdo2-lipid A是LPS的生物活性中心和毒性中心,是细菌维持正常生长的最小LPS结构[5]。野生型大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的 LPS 结构如图1所示,包含双磷酸、6条脂肪酸链的Kdo2-lipid A和一条多糖长链。Kdo2-lipid A与多糖长链的连接是由LPS合成途径中的waaC-waaF基因编码的2个庚糖转移酶WaaC和WaaF催化完成[6],前人研究利用四环素抗性基因插入waaC-waaF基因簇而使之失活,得到只合成短链LPS,即Kdo2-lipid A的菌株WBB06。Kdo2-lipid A相对分子质量小,具有双亲性,可通过三氯甲烷/甲醇体系简易萃取,并通过薄层层析的方法定量分析,在定性的质谱检测中更易电离、有高灵敏度,在水相体系中也有一定溶解度。……
