脂多糖中O抗原特异性多糖的合成途径

尽管O抗原结构多种多样，但其合成都在胞质面进行，先通过核苷二磷酸-单糖前体把糖基转移到膜结合脂GCL（glycosyl-carrier lipid） ，然后在周质间隙面以新生O抗原连接到独立合成的脂质核心结构上。

1、合成途径

根据O抗原重复单位多聚化过程中所参与的成分，多聚化的部位以及多糖链跨膜转运到周质间隙面所参与的成分和方式不同，可把O抗原合成途径分为三类：

（1）Wzy（即 Rfc）依赖型：此途径主要特征是寡聚糖重复单位在细胞质膜面以GCL-PP形式合成，然后在Wzx（Rfbx ）参与下转移到周质间隙面，以完成重复单位的多聚糖反应，多聚化反应需要多聚化酶Wzy催化。通过此途径合成的O抗原均为异聚体（即重复单位由不同的糖基组成）。

鼠伤寒沙门菌的O抗原重复单位合成和多聚化过程如图1-6所示。

首先由WbaP催化1-磷酸半乳糖从UDP-Gal转移到GCL-P形成GCL-PP-Gal，然后在一系列糖基转移酶的催化下完成重复单位的合成。新合成的GCL-PP重复单位从胞质面转移到周质间隙面，以新生的GCL-PP多聚体为供体，将多聚体转移到新合成的重复单位上。解下了多聚体的GCL-PP在进行下一次的重复单位合成以前，需要经过焦磷酸酯酶作用生成GCL-P才能再次发挥作用。

对于志贺菌和大肠杆菌K-12的某些O抗原来说，其重复单位与核心多糖相连的糖基为GlcNAc而不是Gal。此类重复单位的合成是由UDP-GlcNA c：GCL-P-GlcNAc-1-P转移酶WecA（即Rfe）催化起始反应的，后续的重复单位合成和多聚化与鼠伤寒沙门菌的相同。

（2）ABC 转运装置依赖型：此途径仅局限于结构极其简单的O抗原的合成，通常为线性同聚体，例如大肠杆菌O8、O9和肺炎克雷伯杆菌O1抗原。合成是在胞质面由WecA催化形成GCL-PP-GlcNAc“引物"而起始，通过糖基转移酶连续将糖基转移到生长的多聚体的非还原端而实现多聚化反应，多聚化反应不需要wzy参与。糖基转移酶的特异性决定其重复单位的结构。在胞质面合成的O抗原通过ABC转运装置转移到周质间隙面，在其内完成与脂质A核心的连接反应。

（3）合酶依赖型：本途径最近在沙门菌O54中发现。O54的结构为一多聚N-乙酰甘露糖胺（mannose-N-acyl，ManNAc），其合成也需WecA合成的“引物"GCL-PP-GlcNAc，然后由WbbF即RfbB）催化多聚体的延伸。WbbF为一渐进性糖基转移酶（progressivegly cosyltransferase） ，即合酶（oynthase），具有转移酶-输出双重功能，将合成的O抗原从胞质面转移到周质间隙面上。