A teichonsav savak olyan polianionos glucopolímeros, amelyek részei a sejtfal a Gram-negatív baktériumok. Ezen savak alkotó monomerei a polialcholes-glicerin és a ribitol, amelyek foszfodiészter kötések útján kapcsolódnak össze.
Összetételük és a baktériumsejtben elhelyezkedésük alapján osztályozták őket teicsavakba és lipolipteinsavakba. Az előbbi kölcsönhatásba lép a sejtfalban lévő peptidoglikánnal, míg az utóbbi a lipid kettős réteghez kapcsolódik, köszönhetően a lipidekkel való kapcsolatnak.
A teiko-sav kémiai szerkezete. Cvf-ps, a Wikimedia Commonsból.
Számos olyan funkció van, amelyet ezeknek a polimereknek tulajdonítottak, köztük azok, amelyek a fal merevségét és nagy negatív töltés sűrűségét biztosítják. Ez utóbbi számos fiziológiai folyamat felgyorsítását segítheti elő, például a kétértékű ionok, például a magnézium fokozott mobilizációját.
Szerkezet
A teicósavak egy poliol polimerjei, amelyek lehetnek glicerin vagy rubitol.
Az ilyen típusú polimereket polianionos glikopolimereknek nevezzük, mivel negatív töltésű csoportokban gazdagok. Ezekben a poliol monomerei foszfodiészter kötéseken keresztül kapcsolódnak, és összekapcsolódnak alanin-észterekkel és glikozilcsoportokkal.
terjesztés
Gram-pozitív baktériumok sejtfala. Írta: Franciscosp2, a Wikimedia Commonsból.
Ezeket a savakat a gram-pozitív baktériumok sejtfalának fontos alkotórészeinek írták le, amelyeket vastag peptidoglikán réteg jellemez.
A peptidoglikán egy N-acetil-muraminsavból és N-acetil-glükozamin-molekulákból álló polimer. A teiko-savak kovalensen kötődnek az egyes N-acetil-muraminsav-maradékokhoz, és a fal nagy negatív töltési sűrűséggel rendelkezik.
Ezenkívül azt találták, hogy bizonyos teicósavak köthetnek bizonyos lipidekhöz, amelyek a plazmamembránokban jelen vannak a baktériumokban. Ennek az uniónak a termékét lipoteikoesavnak nevezik.
Ezen a ponton fontos megemlíteni, hogy a nagy pozitív baktériumok különféle nemzetségei és létező fajai különböznek a falukkal és membránjukkal összekapcsolt teicsav típusoktól.
Ezért ez utóbbiakat hasznos markerekként használták a gram-pozitív baktériumok nemzetségeinek és fajainak szerológiai osztályozásához és azonosításához.
Történelem
A polialkoholok, a citidin-difoszfát-glicerin és a citidin-difoszfatoribitol (a teiko-savak alkotóelemei) funkciójával kapcsolatos vizsgálatok lehetővé tették ezeknek a savaknak a detektálását a grampozitív baktériumok membránjában 1958-ban.
Valójában ezen polialkoholok izolálása lehetővé tette annak igazolását, hogy mind a ribitol-foszfát, mind a glicerin-foszfát polimereket képez. Ezeket teichoes savaknak hívták a görög "teichos" -ból, amely fal jelent.
A teiko-savak ezen általános megnevezése módosításokon ment keresztül, mivel felfedezték ezeknek a polimereknek a szerkezeti változásait és a szubcelluláris különálló helyeket.
Elsőként a poliribitifoszfát-teicsav és a poliglicerin-foszfát-teicsav kifejezéseket használták arra az alkoholtípusra utalni, amely a polimert alkotta.
Mivel azonban úgy találták, hogy a poliglicerin-foszfát polimerek kapcsolódnak a sejtfalak nélküli baktériumok membránjaihoz, ezeket membrán-teicsavaknak nevezték.
Néhány évvel később, amikor a teicósavak amfifil komplexeit kovalens kötéssel detektálták a membrán-glikolipidekhez, akkor a lipoteikoes savak neve jelent meg.
Jelenleg két végleges név továbbra is fennáll: teiko-savak és lipoteiko-savak. Az első olyanokra vonatkozik, amelyek kölcsönhatásba lépnek a baktériumfalakban lévő peptidoglikánnal, és a második azokhoz tartozik, amelyek hidrofób kölcsönhatások révén rögzítik a plazmamembránt.
Jellemzők
Azok a teiko-savak, amelyeket a Gram-pozitív baktériumok sejtfalának fontos alkotóelemeként ismertek, számos funkciót töltnek be ezen a szinten.
Amellett, hogy a falnak nagyobb szerkezeti támogatást nyújt, nagy negatív töltési sűrűséggel is rendelkezik. Ez az utolsó tulajdonság a következő baktériumok számára lehetővé teszi:
- Növelje a hordozók tapadásának képességét. Ennek köszönhetően az elektrosztatikus kölcsönhatások kialakulása a polialkolok negatívan töltött csoportjai és az extracelluláris molekulákban lévő pozitív töltésű csoportok között.
- Megkönnyíti és ellenőrzi a kétértékű kationok, például a magnézium mobilizációját, amelyek pozitív töltésük miatt erősebben vonzódnak a fal felé.
A teiko-savaknak tulajdonított másik funkció a hőstressz és az ozmotikus stressz toleranciájának biztosítása. Ennek oka az, hogy láttak, hogy a teiko-savak nélküli baktériumok nem tudják ellenállni a magas hőmérsékletig, vagy nagyon sós környezetben növekedhetnek.
Ezenkívül úgy tűnik, hogy önmagában vagy a peptidoglikánnal kombinálva a teicósavak az immunválasz aktivátoraiként működnek. Vagyis immunogénekként viselkednek.
Fali teikoinsavak
A Staphylococcus aureus egy világszerte elterjedt gramm pozitív baktérium, amely felelős a bőr, légzőszervi és vér sokféle betegségéért.
A baktérium falához kapcsolódó teicósavak olyan tulajdonságokkal bírnak, amelyek növelik patogenitásukat.
Néhány ilyen tulajdonság a következő:
- Magas tapadási képességük a szervezet hám- és nyálkahártya sejtjeivel, amelyeket megfertőznek, lehetővé téve a gyors és hatékony inváziót.
- Ellenállás a β-laktám antibiotikumok, például a penicillin hatásával.
- A rezisztenciagének megszerzésének növekedése vízszintes transzfer révén.
Másrészt fontos megjegyezni, hogy ugyanúgy, mint a patogenitás fokozása, erősen immunogének. Vagyis képesek gyorsan aktiválni a fertőzött gazdaszervezet immunválaszát.
Ebben az értelemben:
- Ösztönzik az antitestek gyors termelődését.
- Aktiválják a komplementet és elősegítik az immunrendszer sejtjeinek a fertőzés forrásába történő gyors migrációját.
Végül, releváns megemlíteni, hogy ezen teiko-savak glikozilezése szintén meghatározó tényező a patogén-gazda kölcsönhatásokban.
Irodalom
- Armstrong JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Nukleotidok és a baktériumsejt fal. Természet. 1958 2: 1692-1693.
- Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Gram-pozitív baktériumok Wall Teichoic Acids. Annu Rev Microbiol. 2013 67: 1-28.
- Critcheley P, Archibald AR, Baddiley. A Lactobacillus arabinosus intracelluláris teicsav. Biochem J., 1962; 85: 420-431.
- Knox KW, Wicken AJ. Szerológiai vizsgálatok a Lactobacillus plantarum teiko-savaival. Fertőzze az Immunot. 1972; 6: 43-49.
- Rohde M. A grampozitív baktériumsejt fal. Microbiol Spectr. 2019; 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. A Langerhans sejtek érzékelik a Staphylococcus aureus falteiko-savat Langerinen keresztül a gyulladásos reakciók kiváltására. mBio. 2019; 10 (3): 1-14.
- A teiko-sav kémiai szerkezete. Cvf-ps, a Wikimedia Commonsból.