Isolamento e Caratterizzazione chimica del lipide A da batteri Gram-negativi

Jeremy C. Henderson; John P. O'Brien; Jennifer S. Brodbelt; M. Stephen Trent

doi:10.3791/50623

Articolo metodologico

Isolamento e Caratterizzazione chimica del lipide A da batteri Gram-negativi

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DOI:

10.3791/50623

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16 settembre 2013

Jeremy C. Henderson¹ , John P. O'Brien² , Jennifer S. Brodbelt² , M. Stephen Trent¹^,³

¹Section of Molecular Genetics and Microbiology, The University of Texas at Austin, ²Department of Chemistry and Biochemistry, The University of Texas at Austin, ³The Institute of Cellular and Molecular Biology, The University of Texas at Austin

In questo articolo

Sommario

Isolamento e caratterizzazione del lipide Un dominio di lipopolisaccaride (LPS) da batteri gram-negativi fornisce comprensione dei meccanismi cellulari di superficie a base di antibiotico-resistenza, la sopravvivenza dei batteri e fitness, e come chimicamente lipidi varia Una specie molecolari differenziale modulano la risposta immunitaria innata.

Abstract

Lipopolisaccaride (LPS) è il principale molecola di superficie cellulare di batteri gram-negativi, depositato sul foglietto esterno della membrana a doppio strato esterno. LPS possono essere suddivise in tre domini: l'O-distale polisaccaridi, oligosaccaridi un nucleo, e il lipide A dominio costituito da un lipide una specie molecolare e residui di acido 3-desossi-D-manno-ott-2-ulosonic (Kdo). Il dominio lipide A è l'unico componente essenziale per la sopravvivenza delle cellule batteriche. Dopo la sua sintesi, lipide A viene modificato chimicamente in risposta a stress ambientali come il pH o temperatura, per favorire la resistenza a composti antibiotici, e di eludere riconoscimento da mediatori della risposta immunitaria innata ospitante. Dettagli Il protocollo segue l'isolamento piccola e larga scala di lipide A da batteri gram-negativi. Isolato materiale viene poi caratterizzato chimicamente per cromatografia su strato sottile (TLC) o spettrometria di massa (MS). Oltre a matrix-assisted laser desorbimento / ionizzazione tempo di fluce (MALDI-TOF) MS, abbiamo anche descrivono i protocolli MS tandem per l'analisi dei lipidi Una specie molecolari utilizzando la ionizzazione electrospray (ESI) accoppiato a collisione indotta dissociazione (CID) e fotodissociazione ultravioletti neoassunto (UVPD) metodi. I nostri protocolli di MS consentono la determinazione inequivocabile della struttura chimica, di primaria importanza per la caratterizzazione di molecole di un lipide che contengono modifiche chimiche uniche o romanzo. Abbiamo anche descrivono l'etichettatura radioiso e successivo isolamento, di lipide A da cellule batteriche per l'analisi mediante TLC. Confrontate protocolli basati su MS, TLC fornisce un metodo di caratterizzazione più economico e rapido, ma non può essere utilizzata per assegnare inequivocabilmente lipide A strutture chimiche senza l'utilizzo di standard noti struttura chimica. Negli ultimi due decenni, l'isolamento e la caratterizzazione di lipide A ha portato a numerose scoperte emozionanti che hanno migliorato la nostra comprensione della fisiologia dei batteri gram-negativi, meccanismi di resistenza antibioticaza, la risposta immunitaria innata umana, e hanno fornito molti nuovi bersagli per lo sviluppo di composti antibatterici.

Introduzione

Lipopolisaccaride (LPS) è il principale molecola superficie esterna di quasi tutti gli organismi gram-negativi e costituito da tre domini molecolari: un polisaccaride distale O-antigene, un oligosaccaride nucleo, e la lipidi associata alla membrana Un dominio depositato sul foglietto esterno della esterno membrana a doppio strato ^1,2. Il lipide Un dominio è costituito da 3-deossi-D-manno-ottobre-2-ulosonic (Kdo) residui e un lipide una specie molecolare, dove lipide A può essere definita come la porzione solubile in cloroformio di LPS su idrolisi acida ^{lieve-1, 2.} Il lipide standard A molecola può essere chimicamente definito come un backbone di....