lipopolysackarid (LPS) är en molekyl som är en beståndsdel i det yttre membranet av gramnegativa bakterier . Molekylen kan också kallas endotoxin. LPS kan hjälpa till att skydda bakterien från värdförsvar och kan bidra till sjukdom hos värden.

LPS innefattar mycket av den del av det yttre membranet som är orienterat mot bakteriens utsida. Det finns färre fosfolipidmolekyler i denna yttre ”broschyr” av membranet än det finns på membranets inre sida. På grund av närvaron av lipopolysaccahride är konstruktionen av det yttre membranet asymmetriskt. Däremot är det inre membranet av Gram-negativa bakterier och det enda membranet av Gram-positiva bakterier mer symmetriska, med båda broschyrerna i membranet som består av ungefär samma molekyler.

en komplett LPS består av en lipiddel och en kedja av socker. Lipidregionen är förankrad i den inre delen av membranet med en molekyl som kallas lipid A. En kärnpolysackarid anses också vara en del av lipidregionen. Denna kärna innehåller en förening som kallas 2-keto-3-DEOXIOCTONSYRA eller KDO. Lipid A-och KDO-delarna av LPS är vanliga för alla bakteriella LPS.

den andra regionen av LPS är sockerkedjan. Denna del är också känd som O-antigenet. O-antigenet får sitt namn från det faktum att det utsätts för den yttre miljön och kommer att vara målet för antikroppsbildning av värden. Den hydrofila (”vattenälskande”) sockersidokedjan sträcker sig utåt från cellens yta till den vattniga miljön som vanligtvis omger många gramnegativa bakterier. Det finns många kemiska arrangemang av sockerkedjan.

tillverkningen av LPS är en flerstegsprocess som involverar många enzymer . Den kompletta LPS-molekylen införlivas i det yttre membranet. Den biosyntetiska vägen för LPS härleddes genom isolering av mutanter defekta i LPS-montering.

LPS kan detekteras med hjälp av mikroskopiska tekniker efter bindningen av LPS-specifik antikropp . Dessutom kan ett biokemiskt test göras. Testet använder en förening som erhålls från hästskokrabben.

inte alla bakterier har en komplett sockerkedja. Beroende på bakteriearter kan en del av sockerkedjan vara närvarande, eller sockerkedjan kan vara helt frånvarande. De olika LPS-kemikalierna påverkar bakteriens utseende när de odlas som kolonier på fasta Tillväxtmedier. Dessa bakterier med hela sidokedjan kan verka släta och till och med våta, medan de utan sidokedja ofta verkar skrynkliga och torra. Av denna anledning är bakterier som har kompletta LPS kända som släta stammar och de bakterier utan sockersidokedja betecknas som grova stammar. De arter av bakterier som är däremellan, som har en del av sockersidokedjan, kallas halvgrova stammar.

sammansättningen av LPS påverkar också den totala kemin hos bakterieytan. Eftersom sockerkedjorna som sticker ut från ytan är hydrofila tenderar bakterien att föredra vattniga miljöer. Däremot exponerar bristen på sidokedjorna den hydrofoba (”vattenhatande”) lipiddelen av LPS. Ytan på sådana bakterier tenderar att vara mer hydrofob. I lösning tenderar de grova bakterierna att klumpa ihop i ett försök att undvika vattnet. Antibakteriella föreningar som är hydrofoba är mer benägna att tränga in i grova stammar än i släta stammar. I tarmkanalen hos varmblodiga djur, där många gramnegativa bakterier lever, är innehav av en komplett LPS fördelaktig för absorptionen av hydrofila näringsämnen av bakterierna.

LPS-strukturen har ett djupt inflytande på potentialen hos infektiösa gramnegativa bakterier för att etablera eninfektion hos människor och andra djur. Sockerkedjorna med släta LPS kan överlagra ytproteinerna i det yttre membranet och maskera proteinerna från immundetektering. En bakterie kan också variera o-antigenets kemi för att göra inriktningen av antikroppar mot bakterieytan ännu svårare. Däremot är immunsvaret mot en grov stam, där ytproteinerna inte kamoufleras, större och mer konsekvent.

lipopolysackarid är medicinskt viktigt för människor. När den är fri från bakterien är LPS giftig. Den del av LPS som är ansvarig för toxiciteten är kärnan och lipid A-delen (endotoxinet). Endotoxin kan ge feber, minskning av antalet vita blodkroppar och skador på blodkärlen vilket resulterar i minskat blodtryck. Vid tillräckligt höga endotoxinkoncentrationer kan chock sätta in och döden kan uppstå.

Se även Bakteriemembran och cellvägg; Enterotoxin och exotoxin; immunisering