The asid teichoic adalah glucopolímeros polyanionic yang merupakan sebahagian daripada dinding sel bakteria negatif Gram. Monomer konstituen asid ini adalah gliserol polialcholes dan ribitol, yang dihubungkan melalui ikatan fosfodiester.
Mereka telah diklasifikasikan menjadi asid teichoic dan asid lipolyteichoic berdasarkan komposisi dan lokasinya di dalam sel bakteria. Yang pertama berinteraksi dengan peptidoglikan yang terdapat di dinding sel, sementara yang terakhir menyambung ke lapisan lipid berkat hubungannya dengan lipid.
Struktur kimia asid teikoat. Oleh Cvf-ps, dari Wikimedia Commons.
Banyak fungsi adalah fungsi yang disebabkan oleh polimer-polimer ini, antaranya ialah memberikan kekakuan pada dinding dan memberikan kepadatan cas negatif yang tinggi. Yang terakhir ini dapat membantu mempercepat banyak proses fisiologi seperti peningkatan mobilisasi ion divalen seperti magnesium.
Struktur
Asid Teichoic adalah polimer poliol, yang mungkin gliserol atau rubitol.
Jenis polimer ini disebut glikopolimer polianion kerana kekayaannya dalam kumpulan bermuatan negatif. Di dalamnya, monomer poliol dihubungkan melalui ikatan fosfodiester dan dikaitkan dengan ester alanin dan kumpulan glikosil.
Pembahagian
Dinding sel bakteria positif Gram. Oleh Franciscosp2, dari Wikimedia Commons.
Asid-asid ini telah digambarkan sebagai unsur penting dari dinding sel bakteria gram positif, yang dicirikan oleh mempunyai lapisan peptidoglikan tebal.
Peptidoglycan adalah polimer yang terdiri daripada molekul N-asetil muramic dan molekul N-asetilglukosamin. Asid Teichoic terikat secara kovalen ke setiap residu asid muramic N-asetil, memberikan dinding dengan kepadatan muatan negatif yang tinggi.
Selain itu, didapati bahawa asid teichoik tertentu dapat mengikat beberapa lipid yang terdapat di membran plasma pada bakteria. Produk dari kesatuan ini telah dipanggil asid lipoteik.
Pada tahap ini, adalah penting untuk menyebutkan bahawa pelbagai jenis dan spesies bakteria positif yang ada berbeza dengan jenis asid teikoat yang berkaitan dengan dinding dan membrannya.
Oleh itu, yang terakhir telah digunakan sebagai penanda berguna untuk klasifikasi serologi dan pengenalpastian genera dan spesies bakteria Gram positif.
Sejarah
Kajian mengenai fungsi polyal alkohol cytidine diphosphate-glycerol dan cytidine diphosphatoribitol (penyusun asid teichoic) memungkinkan untuk mengesan asid ini untuk pertama kalinya dalam membran bakteria Gram positif pada tahun 1958.
Sebenarnya, pengasingan polyal alkohol ini memungkinkan untuk menunjukkan bahawa kedua-dua ribitol fosfat dan gliserol-fosfat membentuk polimer. Ini disebut asam teikoat dari bahasa Yunani "teichos" yang bermaksud dinding.
Penamaan umum asid teikoat telah mengalami pengubahsuaian kerana variasi struktur pada polimer ini dan lokasi subselular yang berbeza telah ditemui.
Sebagai contoh pertama, istilah asid teikoat poliribitolfosfat dan asid teikoat poligliserolfosfat digunakan untuk merujuk kepada jenis alkohol yang membentuk polimer.
Namun, kerana polimer poligliserolfosfat didapati berkaitan dengan membran bakteria tanpa dinding sel, mereka disebut asam teikoat membran.
Beberapa tahun kemudian, ketika kompleks asid amfifilik asid teikoat dikesan secara kovalen terikat pada glikolipid membran, nama asid lipotikik muncul.
Sekarang, dua nama akhir masih ada: asid teikoat dan asid lipoteik. Yang pertama merujuk kepada yang berinteraksi dengan peptidoglikan yang terdapat di dinding bakteria dan yang kedua merujuk kepada yang berangkai pada membran plasma melalui interaksi hidrofobik.
ciri-ciri
Asid Teichoic yang telah digambarkan sebagai unsur penting dari dinding sel bakteria Gram positif melakukan banyak fungsi pada tahap ini.
Selain memberikan sokongan struktur yang lebih besar pada dinding, mereka memberikan kepadatan cas negatif yang tinggi. Ciri terakhir ini memberi bakteria keupayaan untuk:
- Meningkatkan keupayaan untuk mematuhi substrat. Ini berkat wujudnya interaksi elektrostatik antara kumpulan polyalcol yang bermuatan negatif dan residu bermuatan positif yang terdapat dalam molekul ekstraselular.
- Memudahkan dan mengawal mobilisasi kation divalen seperti magnesium, yang disebabkan oleh muatan positif mereka tertarik lebih kuat ke arah dinding.
Fungsi lain yang dikaitkan dengan asid teikoat adalah memberi toleransi terhadap tekanan panas dan tekanan osmotik. Ini disebabkan oleh kenyataan bahawa bakteria yang kekurangan asam teichoic tidak dapat menahan suhu tinggi atau tumbuh di persekitaran yang sangat masin.
Selanjutnya, nampaknya asid teikoat sahaja atau dalam kombinasi dengan peptidoglycan berfungsi sebagai penggerak tindak balas imun. Iaitu, mereka bertindak sebagai imunogen.
Asid teikik dinding di
Staphylococcus aureus adalah bakteria Gram positif yang tersebar di seluruh dunia, yang bertanggungjawab menyebabkan pelbagai penyakit kulit, pernafasan dan darah.
Asid teikoat yang berkaitan dengan dinding bakteria ini memberikan sifat yang memungkinkannya meningkatkan patogeniknya.
Beberapa sifat ini adalah:
- Keupayaan lekatan yang tinggi terhadap sel epitelium dan mukosa organisma yang dijangkiti, memungkinkan pencerobohan yang cepat dan berkesan.
- Ketahanan terhadap tindakan antibiotik β-laktam seperti penisilin.
- Peningkatan pemerolehan gen ketahanan dengan pemindahan mendatar.
Sebaliknya, penting untuk diperhatikan bahawa dengan cara yang sama bahawa mereka meningkatkan patogenik, mereka sangat imunogenik. Maksudnya, mereka mampu dengan cepat mengaktifkan tindak balas imun dari host yang dijangkiti.
Dalam pengertian ini:
- Mereka merangsang pengeluaran antibodi yang cepat.
- Mereka mengaktifkan pelengkap dan menggemari penghijrahan sel-sel sistem imun yang cepat ke sumber jangkitan.
Akhirnya, perlu disebutkan bahawa glikosilasi asid teikoat ini juga merupakan faktor penentu interaksi patogen-host.
Rujukan
- Armstrong JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Nukleotida dan dinding sel bakteria. Alam semula jadi. 1958; 2: 1692-1693.
- Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Wall Teichoic Acids of Gram-Positive Bacteria. Annu Rev Microbiol. 2013; 67: 1-28.
- Critcheley P, Archibald AR, Baddiley. Asid teikoat intraselular dari Lactobacillus arabinosus. Biochem J. 1962; 85: 420-431.
- Knox KW, Wicken AJ. Kajian serologi mengenai asid teikoat Lactobacillus plantarum. Jangkitan Immun. 1972; 6: 43-49.
- Rohde M. Dinding sel bakteria positif Gram. Mikrobiol Spektrum. 2019; 7 (3). doi: 10.1128 / microbiolspec.GPP3-0044-2018.
- van Dalen R, De La Cruz Diaz JS, Rumpret M, Fuchsberger FF, van Teijlingen NH, Hanske J, Rademacher C, Geijtenbeek TBH, van Strijp JAG, Weidenmaier C, Peschel A, Kaplan DH, van Sorge NM. Langerhans Cells Sense Staphylococcus aureus Wall Teichoic Acid melalui Langerin Untuk Menginduksi Tindak Balas Keradangan. mBio. 2019; 10 (3): 1-14.
- Struktur kimia asid teikoat. Oleh Cvf-ps, dari Wikimedia Commons.