тейхоевые кислоты

ТЕЙХОЕВЫЕ КИСЛОТЫ (от греч. teichos — стена)

углеводные фосфатсодержащие полимеры бактериального происхождения.

Молекулы Т.к. построены из повторяющихся звеньев, представляющих собой полиолы или гликозилполиолы, соединенные фосфодиэфирными связями. В зависимости от природы полиола различают глицерин-, рибит- и ман-нит-Т. к. Фосфодиэфирные связи в поли(глицерофосфатных) Т.к. (формула I) могут соединять положения 3,2' или 1,3', а в поли(рибитфосфатных) Т.к. установлены только связи 1,5'; строение маннит-Т.к. изучено недостаточно. Гидрок-сильные группы полиолов могут быть гликозилированы (остатками глюкозы, галактозы, маннозы, рамнозы, глю-козамина, галактозамина, изредка О-метилпроизводными галактозы и рамнозы) или ацилированы (остатками D-аланина, L-лизина, уксусной и янтарной кислот). В некоторых Т.к. остатки Сахаров, гликозилирующих полиол, включены в главную цепь полимера. В молекулах Т.к. n обычно от 10 до 40 и может достигать 60. Сведения о вторичной структуре указывают на возможную спиральную конформацию Т.к.

Т.к. клеточных стенок (их содержание может достигать 75% от сухой массы этих стенок) ковалентно связаны с пептидогликанами, причем область связывания представляет собой олигомерное звено, содержащее аминосахара и глицерофосфат, но отличающееся по строению от повторяющихся звеньев Т.к. Как правило, ближайшим к пепти-догликану является остаток глюкозамина; атом С-1 этого моносахарида связан фосфодиэфирной связью с атомом С-6 остатка мурамовой кислоты пептидогликана, а с др. стороны звена (ближайшей к Т.к.) остаток глицерофосфата фосфодиэфирной связью соединен с остатком полиола Т.к.

Мембранные Т.к. получили назв. липотейхоевых кислот (липо-Т.к.). Они представляют собой чаще всего поли(глицерофосфатные) цепи (фосфодиэфирная связь соединяет положения 1,3'), соединенные фосфодиэфирной связью с атомом С-6 гексопиранозильного остатка гликолипида (II). Благодаря липидной части липо-Т. к. удерживаются в мембране, а поли(глицерофосфатная) цепь располагается на ее внеш. стороне и иногда пронизывает клеточную стенку и выходит на поверхность клетки. Содержание липо-Т. к. составляет 0,4–1,6% сухой массы клетки.

Т. к. раств. в воде, для выделения из клеточной стенки их обычно экстрагируют 10%-ной трихлоруксусной кислотой при 2-4 °C в течение 24 ч с послед. осаждением этанолом или ацетоном. Более продолжит. экстракция может приводить к частичному гидролизу фосфодиэфирных связей или потере О-ацильных заместителей. Иногда Т.к. экстрагируют водным раствором NaOH или диметилгидразином, но в этих условиях более вероятна частичная деструкция полимера. Липо-Т. к. выделяют обработкой разрушенных клеток водным фенолом. Дальнейшую очистку Т.к. проводят методами гель-хроматографии, ионообменной хроматографии, высоковольтного электрофореза на бумаге и аффинной хроматографии на лектинах.

Определение первичной структуры Т.к. хим. методами основано на расщеплении молекул на фрагменты действием кислот (2 н. HCl, 48% HF) или щелочей (1 н. NaOH) с послед. разделением и установлением строения этих фрагментов. Важным физ.-хим. недеструктивным методом структурного анализа служит ПМР и спектроскопия ЯМР ¹³С и ³¹Р.

Донорами мономерных звеньев при биосинтезе Т. к. служат цитидиндифосфатглицерин, цитидиндифосфатрибит или нуклеозиддифосфатсахара. Синтез цепи начинается с образования олигомерной области на участке связи Т.к. с пептидогликаном при участии липидных переносчиков полипренольной природы. Далее к образовавшемуся олигомеру последовательно присоединяются полиолфосфатные остатки от соответствующих нуклеотидных предшественников. При биосинтезе липо-Т. к. в образовании поли(глице-рофосфатной) цепи нуклеотидный предшественник не участвует, а донором глицерофосфатных остатков (имеющих по сравнению с формулой I противоположную стереохим. конфигурацию) служит фосфатидилглицерин.

Функции Т.к. в бактериальной клетке связаны с ионным обменом и регуляцией работы автолитич. ферментов (катализируют гидролиз сложного биополимера, составляющего каркас клеточной стенки), которые активны при росте и делении клеток. Мутантные клетки бактерий, лишенные Т.к., оказываются нежизнеспособными. К вторичным функциям Т.к. относят их антигенные свойства и связывание фагов. Стрептококковые, стафилококковые и др. бактериальные инфекции человека и животных сопровождаются выходом Т.к. в организм, что приводит к развитию постинфекц. осложнений в виде эндокардитов, нефритов, артритов и др.

Т.к. открыты в 1958 в клеточных стенках грамположит. бактерий. Позже аналогичные полимеры были найдены в капсулах грамотрицат. бактерий и в бактериальных мембранах.

^{Лит.: Вaddiley J., "Essays Biochem.", 1972, v. 8, p. 35–77; Naumova I. B., "Microbiological Sciences", 1988, v. 5, № 9, p. 275–79; Fischer W., Physiology of lipoteichoic acids in bacteria, в кн.: Advances in microbial physiology, ed. by A.H. Rose, D.W. Tempest, v. 29, L., 1988, p. 233–302.}

_{И. Б. Наумова}