lipopolysacharid (LPS)je molekula, která je součástí vnější membrány gramnegativních bakterií . Molekula může být také označována jako endotoxin. LPS může pomoci chránit bakterie před obranyschopností hostitele a může přispět k nemoci hostitele.

LPS obsahuje velkou část vnější membrány, která je orientována směrem ven z bakterie. V tomto vnějším“ letáku “ membrány je méně fosfolipidových molekul než na vnitřní straně membrány. Proto kvůli přítomnosti lipopolysakcahridu je konstrukce vnější membrány asymetrická. V kontrastu, vnitřní membrána Gram-negativních bakterií a jediné membrány Gram-pozitivní bakterie jsou více symetrické, s oběma letáky membrány tvoří mnoho stejných molekul.

kompletní LPS se skládá z lipidové části a řetězce cukru. Lipidová oblast je ukotvena do vnitřní části membrány molekulou zvanou lipid a. jádro polysacharidu je také považováno za součást lipidové oblasti. Toto jádro obsahuje sloučeninu známou jako kyselina 2-keto-3-deoxyoktonová nebo KDO. Lipidové a A KDO části LP jsou společné pro všechny bakteriální LP.

druhou oblastí LPS je cukrový řetězec. Tato část je také známá jako o-antigen. O-antigen získává své jméno ze skutečnosti, že je vystaven vnějšímu prostředí a bude cílem tvorby protilátek hostitelem. Hydrofilní („milující vodu“) cukrový postranní řetězec sahá ven z povrchu buňky do vodnatého prostředí, které obvykle obklopuje mnoho gramnegativních bakterií. Existuje mnoho chemických uspořádání cukrového řetězce.

výroba LPS je vícestupňový proces zahrnující mnoho enzymů . Kompletní molekula LPS je začleněna do vnější membrány. Biosyntetická dráha LPS byla odvozena izolací mutantů defektních v sestavě LPS.

LPS lze detekovat pomocí mikroskopických technik po vazbě specifické protilátky LPS . Kromě toho lze provést biochemický test. Zkouška využívá sloučeninu, která se získává z kraba podkovy.

ne všechny bakterie mají kompletní cukrový řetězec. V závislosti na bakteriálních druzích může být přítomna část cukrového řetězce nebo cukrový řetězec může zcela chybět. Různé LPS chemie mají vliv na vzhled bakterií, když jsou pěstovány jako kolonie na pevných růstových médiích. Tyto bakterie s kompletním postranním řetězcem se mohou objevit hladké a dokonce mokré, zatímco ty, které nemají boční řetězec, se často jeví jako křehké a suché. Z tohoto důvodu jsou bakterie, které mají kompletní LP, známé jako hladké kmeny a bakterie bez postranního řetězce cukru jsou označeny jako drsné kmeny. Ty druhy bakterií, které jsou mezi tím, které mají část postranního řetězce cukru, se nazývají Polo-drsné kmeny.

složení LPS také ovlivňuje celkovou chemii bakteriálního povrchu. Protože cukrové řetězce vyčnívající z povrchu jsou hydrofilní, bakterie má tendenci upřednostňovat vodnaté prostředí. Naproti tomu nedostatek postranních řetězců odhaluje hydrofobní („vodu nenávidící“) lipidovou část LPS. Povrch takových bakterií má tendenci být více hydrofobní. V roztoku mají hrubé bakterie tendenci shlukovat se ve snaze vyhnout se vodě. Antibakteriální sloučeniny, které jsou hydrofobní, pravděpodobně pronikají do hrubých kmenů než do hladkých kmenů. Ve střevním traktu teplokrevných zvířat, kde žije mnoho gramnegativních bakterií, je držení kompletního LPS výhodné pro absorpci hydrofilních živin bakteriemi.

struktura LPS má hluboký vliv na potenciál infekčních gramnegativních bakterií k vytvoření aninfekce u lidí a jiných zvířat. Cukrové řetězce hladkých LPS mohou překrýt povrchové proteiny vnější membrány a maskovat proteiny před imunitní detekcí. Také bakterie může měnit chemii O-antigenu, aby se cílení protilátek na bakteriální povrch ještě ztížilo. Naproti tomu imunitní odpověď na hrubý kmen, kde povrchové proteiny nejsou maskovány, je větší a konzistentnější.

lipopolysacharid je pro člověka lékařsky důležitý. Pokud je LPS bez bakterie, je toxický. Část LPS, která je zodpovědná za toxicitu, je jádro a lipidová část (endotoxin). Endotoxin může vyvolat horečku, snížit počet bílých krvinek a poškození krevních cév, což vede ke snížení krevního tlaku. Při dostatečně vysokých koncentracích endotoxinu může dojít k šoku a může dojít ke smrti.

Viz také bakteriální membrány a buněčná stěna; Enterotoxin a exotoxin; imunizace