В последние десять лет исследования эндотоксинов в основном были сосредоточены на пути биосинтеза липидов E. coli K-12.
В процессе биосинтеза клеточной поверхности UDP-N-ацетилглюкозамин (UDP-GlcNAc) является важным интермедиатом и общим предшественником пептидогликана и липида А, играющего важную роль в синтезе поверхностных полисахаридов. В коре ЛПС полисахариды и О CleNAc играют ключевую роль в связывании антигена.
UDP-GlcN и белок-носитель β-гидрокситетрадекановой кислоты ( β- Молекулы-предшественники синтеза липида А, такие как белок-носитель гидроксимиристоилацила, гидроксимиристоил-АСР), генерируют липид А посредством следующей серии реакций:
1. Образование УДФ - моноацилацетилглюкозамина
UDP-GlcNAc представляет собой β-гидрокситетрадекановый аполипопротеин. Ацилирование β-гидрокситетрадекановой кислоты приводит к образованию UDP-3-моноацил-GleNAc. Эта реакция катализируется ацилтрансферазой. Ген lax A, расположенный на 4-й минуте хромосомы, кодирует ацилтрансферазу.
2. Производство UDP-2, 3-диацилглюкозамина и липида X
UDP-моноацилацетилглюкозамин деацетилируется по аминогруппе под действием N-деацетилазы, кодируемой геном lpxC, а затем переносится на аминогруппу под действием продукта, кодируемого геном lpxD β-гидрокситетрадекановой кислоты, с образованием UDP-диацилглюкозамина. (УДФ-2,3-диацил-GlcN). УДФ УДФ-липоацилглюкозы удаляется пирофосфатазой с образованием 1-фосфо-2,3-дилипоацилглюкозамина, широко известного как липид Х (липид х).
3. Образование липидов Ⅳ a
UDP-2, 3-диацилглюкозамин и липид X проходят через β-1,6-пирофосфатную связь, соединяясь и конденсируясь с образованием липидного скелета. В это время в каждом сахаре имеется по 2 группы. β-Гидрокситетрадекановая кислота, восстанавливающая глюкозамин, имеет фосфатную группу в положении С-1. Эта реакция катализируется белком, кодируемым геном lpxB. Затем под действием специфической киназы положение С-4' невосстанавливающего глюкозамина фосфорилируется с образованием дисахарида 1,4'-дифосфаттетрадецилглюкозамина, а именно липида Ⅳа (липида Ⅳа).
4. Производство липида А
Переход от липида Ⅳа к липиду А требует добавления KDO в положение C-6' невосстанавливающего глюкозамина, а затем добавления двух насыщенных жирных кислот и полярных групп, таких как фосфат. Конкретный механизм этой реакции до сих пор не ясен.