Взаимодействие бактериальных липополисахаридов с белками и полисахаридами. Модификация физиологической активности липополисахаридов

• Автор: Ермак, Ирина Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 279 с. : ил.

1.1. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий

1. 2. Липоиолисахарид ЛПС структурный компонент наружной

мембраны бактерий

1.2.1. Строение ЛПС

1.2.2. Микрогетерогенность ЛПС

1.2.3. Макромолекулярная организация ЛПС. Поведение ЛПС в растворах

1.4. Взаимодействие ЛПС с растворимыми белками макроорганизма

1.4.1. Взаимодействие ЛПС с липопротеинами, с ЛПСсвязывающими белками и белками, увеличивающими бактерицидную проницаемость

1.4.2. Взаимодействие ЛПС с гемоглобином, альбумином, лактоферинами, лизоцимом.

1.5. Детоксикация ЛПС.

Взаимодействие ЛПС с катионными антибиотиками

1.6. Связь структуры и биологической активности ЛПС
1.7. Полисахариды хигозан и каррагинан
. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Введение


Абсолютное значение этого параметра, обозначаемого Б, отражает соотношение между поперечным сечением гидрофобной части молекулы и площадью, занимаемой полярным фрагментом 6 и позволяет оценить надмолекулярную структуру агрегатов. Наглядным примером структурной вариабельности эндотоксинов в зависимости от температуры являются данные, полученные рентгеновской дифракцией для липида А из ттпеяоШа, имеющего ламеллярную структуру при низкой, кубическую при средней и инвертированную гексагональную при высокой температуре 7. Предполагается, что кубическая фаза более предпочтительна для липида А 8, однако реальная геометрия молекулы не определяется только ее химической формулой, а является результатом сложения многих внутри и межмолекулярных взаимодействий гидрофобные, электростатические, водородные связи, силы ВандерВаальса, гидратация, проявление которых зависит как от строения молекулы, так и свойств среды. Изменение одного или нескольких параметров системы приводит к нарушению геометрии молекулы и в конечном итоге к взаимному превращению разных типов упаковок агрегатов. В ранних работах, посвященных в основном фазовым переходам ЛПС, не учитывались все параметры среды, которые могут существенно влиять на макромолекулярную организацию эндотоксинов. Используя современные физикохимические методы исследования, такие как малоугловая и широкоугловая дифракция, калориметрия, синхротронная радиация, рентгеновская дифракция, ИКФурье преобразование Бранденбург с соавторами получили полную фазовую диаграмму для липида А, ЯЛПС и ЛПС других мутантных штаммов ттпезоаШ и Е. Н в широком диапазоне содержания воды до и концентрации М2 молярное соотношение Ы от до в зависимости от температуры 9. Полученные результаты сводились к следующему в чистых липид водных системах свободный липид А образует агрегаты ламеллярной структуры, при содержании воды ниже , а при высоком водном содержании неламеллярную кубическую ниже Тп. Другими словами лиотропный структурный переход имеет место при водном содержании свыше . Подобные переходы в макромолекулярной организации наблюдались и для ДеЛПС глубоких мутантных штаммов. Тп С. Тенденция ЛПС других мутантов образовывать неламеллярную структуру при Тп или выше уменьшается с увеличением завершенности области кора 9. Присутствие двухвалентных катионов подавляет формирование неламеллярной кубической структуры. Макромолекулярная структура эндотоксинов во многом определяется структурой их составных компонентов. При удалении гликозидной группы липида А из ЛеЛПС наблюдается переход структуры агрегата от кубической к смешанной ламеллярнокубической, в то время как удаление двух фосфатных групп сопровождается образованием полной ламеллярной структуры 4. Существенная роль в структурной организации агрегатов ЛПС принадлежит углеводному фрагменту молекулы. На струкгуру агрегатов ЛПС влияет как длина Оспецифической полисахаридной цепи, так и степень гетерогенности молекул по длине цепи. ЛПС с длинными Оцепями существуют главным образом в виде трубчатых мицелл, а ЛПС с коротким цепями, как и нефракционированный эндотоксин, имеют вид ламеллярных структур 9. Уменьшение длины Оспецифической полисахаридной цепи в молекуле ЛПС сопровождается увеличением жесткости или плотности упаковки внутренней области полярной головки КДОфосфатглюкозаминобиоза. Предполагается, что в смешанных образцах молекулы ЛПС с короткими Оцепями могут служить связующими звеньями между объемными молекулами с длинными полярными фрагментами и, таким образом, способствовать поддержанию ламеллярной структуры. О наличии межмолекулярных взаимодействий между Оцепями свидетельствует образование димеров ЛПС, стабильных даже в условиях электрофореза в полиакриламидном геле в присутствии детергента и представляющих собой комплексы с приблизительно одинаковой длиной цепи 9. Значительное влияние на структуру и размер агрегатов ЛПС оказывает природа растворителя и катиона, входящего в состав молекулы, а также степень нейтрализации заряда 0. Степень ионизации отрицательно заряженных групп молекулы ЛПС определяет силу отталкивания между ними, гидратацию полярной части и образования водородных связей, а следовательно, влияет на площадь, занимаемую полярной головкой, и на упаковку молекулы в агрегате.