$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Burada açıklanan yöntemin amacı, bozulmamış bakteri hücre duvarlarını (sakculi) izole etmek ve peptidoglikan'ı (PG) sindirmektir, böylece Ultra Performanslı Sıvı Kromatografisi (UPLC), muropeptid bileşenlerinin kimliği ve konsantrasyonları, glikan iplikçiklerinin ortalama uzunluğu ve iplikçikler arasındaki çapraz bağlantılarda yer alan malzemenin fraksiyonu gibi bilgileri sağlamak için kullanılabilir. PG biyokimyası ve muropeptid türlerinin ayrıntılı bir tartışması için, PG yapısını ve enfeksiyon, direnç, morfogenez ve büyümedeki rolünü açıklayan birkaç mükemmel inceleme vardır1-6. PG analizi için Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) ilk olarak 1980'lerde Glauner ve Schwarz tarafından geliştirilmiştir ve daha yakın zamanda Miguel de Pedro ve Waldemar Vollmer laboratuvarlarında geliştirilmiş ve yaygın olarak uygulanmıştır. Önceki yöntemlerde amino asit analizi veya kağıt kromatografisi, hücre duvarı bileşenlerinin doğru veya tam değerlendirmelerini yapmayan zaman alıcı ve sıkıcı teknikler kullanılmıştır.
UPLC analizi, ultracentrifuge ve UPLC erişimi olan herhangi bir temel araştırma laboratuvarında kolayca uygulanabilir. Aşağıda sunduğumuz UPLC yöntemi tam sakkuliyi izole eder, böylece buradaki tüm kimyasal türler hakkında kapsamlı, nicel bilgiler sağlar. Bu yöntem, 20 dakikalık bir UPLC çalışması içinde, bakteri popülasyonu boyunca tüm muropeptitlerin hassas bir şekilde ölçülmesini verir. Bu yöntemin uygulanması, malzemelere önemli bir finansal yatırım yapılmadan sadece temel laboratuvar becerilerini içerir. Bu yöntemdeki adımların yürütülmesi için, araştırmacıların sadece pipetleme, tampon ve enzim hazırlama ve pH'ı ayarlama konusunda yetenekli olmaları ve çok çeşitli bilimsel disiplinler için erişilebilir hale getirmeleri gerekir. Bu protokolde kullanılan enzimlerin seçimi analiz edilen bakteri türlerine bağlıdır; burada açıklanan protokol Escherichia coliiçin yararlıdır ve genellikle diğer Gram-negatif organizmalardan sakculi izole etmek için yeterli bulunmuştur. Gram-pozitif bakterilere bu yöntem uygulanırken literatüre danışılma önerilir; bu türlerde, sakculus saflaştırma geleneksel olarak daha zor olmuştur. Özellikle, gram-pozitif bakterilerin teikoik asitleri gibi kalın duvarları ve aksesuar polimerlerini barındırmak için enzim seçimi ve sindirim sürelerinin uzunluğu açısından bu yöntemin değiştirilmesi gerekebilir. Bu protokoldeki ilk enzim, peptidoglikan'a dış membran lipoprotein (Braun'un lipoprotein veya Lpp gibi) bağlanmasını ayırır, böylece Lpp'nin C-terminali di- (veya üç) peptidi hariç hepsini hücre duvarından serbest bırakır. Bu adım Enterobacteria'yı incelerken gereklidir, ancak diğer birçok Gram-negatif bakterinin Lpp eşdeğeri yoktur ve bu nedenle bu adım atlanabilir. İkinci bir enzim, peptidoglikanın muramik asit bileşeninden sonra özellikle bölünür ve muropeptid türünü oluşturan disakkarit alt birliğini yatıştırır. PG'nin mimarisinin doğru bir değerlendirmesini sağlamak için, çapraz köprülerin veya peptit sapının başka bir kısmının bölünmesini önlemek için sakculi sindirmeye özen edilmelidir.
Peptidoglikanın 100'den fazla ~40 bakteri türünden kimyasal bileşimleri HPLC tarafından analiz edilmiş olsa da, UPLC teknolojisi ile herhangi bir analiz yapılmamıştır. Ek olarak, önceki çalışmalar peptidoglikanı bakteriyel etki alanının sadece küçük bir kısmından karakterize etti, kısmen HPLC'nin verimi ile sınırlı. Bu nedenle, bu yöntemin mümkün olduğunca çok araştırmacıya yayılması ve UPLC platformlarında uygulanması, peptidoglikan henüz kategorize edilmemiş bakteri türlerinin büyük bir kısmının fizyolojik çalışmalarını yönlendirmek için kritik olacaktır.