RSC Chem. Biol. | 评估Ado-8-N3整合到不同E. coli菌株LPS中的能力

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分享一篇近期发表在 RSC Chemical Biology 上的文章:Evaluation of Kdo-8-N3 incorporation into lipopolysaccharides of various Escherichia coli strains,本文的主要内容是作者们利用已有的 LPS 探针,探究了不同标记条件,并评估了其在 16 种大肠杆菌中的标记效果。本文的通讯作者是来自荷兰格罗宁根大学的 Marthe T. C. Walvoort。

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细菌的细胞胞膜是革兰氏阴性菌特有的结构屏障,它对细菌自身结构完整性的维持发挥着至关重要的作用。并且,它们也能够帮助细菌抵抗环境中的压力、调节营养物质的摄取和参与宿主与病原菌的相互作用。

脂多糖(LipoPolySaccharides, LPS),它是细菌抵抗环境压力的第一道防线,并维持着细胞胞膜的完整性。LPS 主要由三部分组成,从内到外,分别是(i)Lipid A,具有亲脂性,并镶嵌在细胞膜上;(ii)与 Lipid A 相连的核心多糖,并分为内核心和外核心两部分;(iii)O-抗原,其特点是具有极为多样性的多糖,该部分与核心多糖相连,并且,一直延伸到细菌的表面。不同革兰氏阴性菌的 LPS,其长度和结构都不尽相同,主要归咎于外核心多糖和 O-抗原中碳水化合物的不同。但是,对于绝大多数的革兰氏阴性菌而言,Lipid A 和内核心多糖,相对而言就保守地多。

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3-去氧-D-甘露-2-辛酮糖酸(Kdo)是一种细菌特异的,以八个碳原子为骨架的阴离子单糖,它负责连接 Lipid A 和内核心多糖。鉴于其所处 LPS 结构中位置的特殊性以及高度的保守性,Kdo 通常被视为 LPS 形成的标志物。对于绝大部分的革兰氏阴性菌而言,LPS 结构中通常含有两个 Kdo,也发现了仅含有一个 Kdo 的细菌。因此Kdo 很有可能成为新的靶点。

研究人员们因此也开发出了叠氮衍生的 Kdo(即 Ado-8-N3),并且实现了细菌中 LPS 的代谢标记。本文章的核心是研究人员们比较了细菌不同的生长条件(比如 M9 缓冲液和 LB 培养基)对 Ado-8-N3 标记的影响。作者们发现培养条件不同,对于不同的 E. coli 的 LPS 形成影响很大。

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作者们也验证了,Click 不同的荧光基团(对比了 FAM、Cy3 和 TAMRA 三种荧光基团)和不同的点击化学类型(张力驱动的和铜离子催化的)对 LPS 标记的影响。作者们发现,只有张力驱动的点击化学才适合该探针对细菌进行成像,TAMRA 荧光基团会杂乱地标记到非 LPS 的物质。

总之,作者们通过对大肠杆菌不同菌株用 Ado-8-N3 探针进行 LPS 的代谢标记,发现标记条件对标记结果的影响很大。因此建议研究人员们从事与 LPS 相关研究的时候,要仔细摸索标记条件。

本文作者:Zihua Liu
责任编辑:WFZ
原文链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cb/d3cb00110e
文章引用:DOI:10.1039/d3cb00110e


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