テイコ酸は、グラム陰性細菌の細胞壁の一部であるポリアニオンglucopolímerosあります。これらの酸の構成モノマーは、グリセロールとリビトールの多価アルコールであり、これらはホスホジエステル結合で結合されています。
それらは、それらの組成および細菌細胞における位置に基づいて、テイコ酸およびリポレイコ酸に分類されている。前者は細胞壁に存在するペプチドグリカンと相互作用し、後者は脂質との結合のおかげで脂質二重層に固定されます。
テイコ酸の化学構造。Wikimedia CommonsのCvf-psによる。
多くの機能は、これらのポリマーに起因するものであり、その中には、壁に剛性を提供し、高密度の負電荷を提供する機能があります。後者は、マグネシウムなどの二価イオンの動員の増加など、多くの生理学的プロセスのスピードアップに役立ちます。
構造
テイコ酸は、グリセロールまたはルビトールであり得るポリオールのポリマーである。
これらのタイプのポリマーは、負に帯電した基が豊富であるため、ポリアニオン性糖ポリマーと呼ばれます。それらにおいて、ポリオールのモノマーは、ホスホジエステル結合を介して結合され、アラニンエステルおよびグリコシル基と関連している。
分布
グラム陽性菌の細胞壁。Franciscosp2、ウィキメディア・コモンズより。
これらの酸は、ペプチド陽性菌の厚い層を有することを特徴とするグラム陽性菌の細胞壁の重要な構成要素として説明されています。
ペプチドグリカンは、N-アセチルムラミン酸とN-アセチルグルコサミン分子で構成されるポリマーです。テイコ酸は各N-アセチルムラミン酸残基に共有結合し、壁に高い負電荷密度を与えます。
さらに、特定のテイコ酸は、細菌の原形質膜に存在するいくつかの脂質に結合できることがわかっています。この組合の産物はリポテイコ酸と呼ばれてきました。
この時点で、大陽性菌の異なる属および既存の種は、それらの壁および膜に関連するテイコ酸のタイプが異なることを言及することが重要です。
したがって、後者は、血清学的分類およびグラム陽性細菌の属および種の同定のための有用なマーカーとして使用されてきた。
歴史
多価アルコールであるシチジン二リン酸グリセロールとシチジンジホスファトリビトール（テイコ酸の成分）の機能に関する研究により、1958年にグラム陽性菌の膜でこれらの酸を初めて検出することが可能になりました。
実際、これらの多価アルコールの単離により、リン酸リビトールとリン酸グリセロールの両方がポリマーを形成していることを示すことが可能になりました。これらは、壁を意味するギリシャ語の「teichos」からテイコ酸と呼ばれていました。
これらのテイコ酸の一般的な名称は、これらのポリマーの構造変化および異なる細胞内位置が発見されたため、修飾を受けています。
最初に、ポリリビトールリン酸テイコ酸およびポリグリセリンリン酸テイコ酸という用語は、ポリマーを構成するアルコールのタイプを指すために使用された。
しかし、ポリグリセロールリン酸ポリマーは、細胞壁のない細菌の膜と関連していることがわかったため、膜型テイコ酸と呼ばれていました。
数年後、テイコ酸の両親媒性複合体が膜糖脂質に共有結合していることが検出されたとき、リポテイコ酸という名前が現れました。
ただし、現時点では、テイコ酸とリポテイコ酸という2つの最終的な名前が残っています。1つ目は、細菌壁に存在するペプチドグリカンと相互作用するものを指し、2つ目は、疎水性相互作用によって原形質膜に固定されるものを指します。
特徴
グラム陽性菌の細胞壁の重要な成分として記載されているテイコ酸は、このレベルで多くの機能を果たします。
壁に大きな構造的支持を与えることに加えて、それらは高い負電荷密度を壁に提供します。この最後の機能により、これらの細菌は次のことを実行できます。
-基材に付着する能力を高めます。これは、ポリアルコールの負に帯電したグループと、細胞外分子に存在する正に帯電した残基との間の静電相互作用の確立によるものです。
-正電荷のために壁に向かってより強く引き付けられる、マグネシウムなどの二価カチオンの移動を促進および制御します。
テイコ酸に起因する別の機能は、熱ストレスと浸透圧ストレスに対する耐性を提供することです。これは、テイコ酸を欠く細菌が高温に耐えられない、または非常に塩分の多い環境で増殖できないことがわかっているためです。
さらに、テイコ酸は、単独で、またはペプチドグリカンと組み合わせて、免疫応答の活性化因子として機能するようである。つまり、免疫原として働きます。
壁のテイコ酸
黄色ブドウ球菌は世界中に分布しているグラム陽性菌であり、さまざまな皮膚、呼吸器、血液の疾患を引き起こします。
この細菌の壁に関連付けられているテイコ酸は、病原性を高めることができる特性を与えます。
これらのプロパティの一部は次のとおりです。
-それらが感染する生物の上皮細胞および粘液細胞に対する高い接着能力により、迅速かつ効果的な侵入が可能になります。
-ペニシリンなどのβ-ラクタム抗生物質の作用に対する耐性。
-水平移動による耐性遺伝子の獲得の増加。
一方、病原性を高めるのと同じように、免疫原性が高いことに注意することが重要です。すなわち、それらは感染した宿主の免疫応答を急速に活性化することができる。
この意味で：
-それらは抗体の急速な生産を刺激します。
-それらは補体を活性化し、免疫系の細胞の感染源への急速な移動を促進します。
最後に、これらのテイコ酸のグリコシル化も病原体と宿主の相互作用の決定的要因を構成することを言及することは適切です。
参考文献
- アームストロングJJ、バディリーJ、ブキャナンJG、カースB.ヌクレオチドおよび細菌の細胞壁。自然。1958; 2：1692-1693。
- ブラウンS、サンタマリアJP、ウォーカーS.グラム陽性菌のテイコ酸。Annu Rev Microbiol。2013; 67：1〜28。
- Critcheley P、Archibald AR、Baddiley。Lactobacillus arabinosusの細胞内テイコ酸。Biochem J. 1962; 85：420-431。
- ノックスKW、ウィッケンAJ。Lactobacillus plantarumのテイコ酸に関する血清学的研究。免疫に感染します。1972; 6：43-49。
- ローデ・M。グラム陽性菌の細胞壁。微生物スペクトル 2019; 7（3）。土井：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。ランゲルハンス細胞は、炎症反応を誘発するためにランゲリンを介して黄色ブドウ球菌壁テイコ酸を感知します。mBio。2019; 10（3）：1-14。
- テイコ酸の化学構造。Wikimedia CommonsのCvf-psによる。