Синтез основного полисахарида начинается с липида Ⅳ а. После добавления KDO (основной олигосахарид) в положении C-6' невосстанавливающего глюкозамина постепенно добавляются гептоза и гексоза.
1. Синтез и адгезия КДО
Синтез КДО включает три непрерывные реакции: ① 5-фосфат D-рибоза ↔ 5-фосфо-D-арабиноза. ② 5-фосфат - D-арабинозофосфоенолпируват → 8-фосфат - KDO фосфат. ③ 8-фосфат – алкановая кислота KDO. Эти три реакции проводили при катализе 5-фосфо-D-нуклеатизомеразы, 8-фосфор-КДО-синтетазы и 8-фосфатазы соответственно. Ген малыша, расположенный на 27-й минуте хромосомы, кодирует 8-фосфор-КДО-синтетазу.
KDO генерирует активированную форму CMP-KDO под действием синтетазы CMP-KDO. Фермент, катализирующий эту реакцию, кодируется геном kds B, расположенным на 85-й минуте хромосомы. CMP-KDO связывает KDO с C-6' липида Ⅳa под действием двухфункционального или трехфункционального белка WaaA, а затем добавляет вторую молекулу KDO к первой молекуле KDO.
2. Синтез гептозных и гексозных участков
К основному полисахариду добавляют гептозу одну за другой в форме активации АДФ и гексозу в форме активации УДФ. Гликозилтрансферазы, которые катализируют нуклеотидные моносахариды, принадлежат к ряду связанных с мембраной гликозилтрансфераз, которые переносят сахарные группы к зрелым молекулам липида А на цитоплазматической поверхности клеточной мембраны. Синтезированная коровая молекула липида А может быть перенесена с цитоплазматической поверхности клеточной мембраны на периплазматическую поверхность клеточной мембраны с участием транспортного устройства АВС [ATP-binding cassette (ABC) транспортер] и завершить реакцию соединения с полисахаридной цепью О-антигена на периплазматической поверхности с образованием полной молекулы ЛПС. Кроме того, ядро липида А также можно использовать в качестве рецептора общего антигена энтеробактерий (ECA) и полисахаридной цепи капсулярного антигена К группы Escherichia coli.
Гликозилтрансферазы или модифицирующие ферменты, участвующие в синтезе основных полисахаридов, кодируются классом генов, называемых wa ※ ※, которые расположены на 81–82 минутах хромосомы, между генами cysE и pyrE, и эти гены распределены в трех оперонах. . Для пяти основных структур Escherichia coli состав генов и генетическое распределение различных ядерных синтезов различны.
Оперон waaA содержит структурный ген waaA, кодирующий бифункциональную или трифункциональную трансферазу KDO, и ген полипептида с неизвестной функцией и относительной молекулярной массой 18000. Продукты генов gmhD, waaF и waaC в опероне gmhD связаны с синтезом ядра гептозной области, в то время как оперон waaQ связан с синтезом внешней гексозной области и химической модификацией сердцевинной области. У Escherichia coli K-12 транскрипция оперона gmhD регулируется промотором теплового шока, а транскрипция оперона what положительно регулируется нетранслируемой областью выше оперона и фактором элонгации транскрипции RfaH.