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Lexikon der Biochemie: Lipopolysaccharide

Lipopolysaccharide, LPS, charakteristische Bestandteile der äußeren Membran gramnegativer Bakterien. Sie lassen sich durch Extraktion der Bakterien mit 45%igem wässrigem Phenol bei 65°C gewinnen. Das L. (Mr 10-15kDa) ist ein amphiphiles Polymer, das in drei Bereiche unterteilt werden kann: 1) Das Lipid A stellt den lipophilen Anteil dar. Es besteht aus zwei bis drei Zuckerresten, an die bis zu sechs Fettsäuren (u.a. auch Hydroxysäuren) über Ester- oder Amidbindungen geknüpft sind. 2) Die Kern-Zone ("Core"-Oligosaccharid) ist ein relativ konstantes Oligosaccharid mit 2-Keto-3-desoxyoctonat (KDO) als typischem Zucker. 3) Die sich daran anschließende O-spezifische Kette (O-Antigen) ist relativ variabel und besteht aus nur wenigen Zuckern, allerdings in bis zu 40 sich wiederholenden Einheiten. Sie bedingt die serologische Spezifität der Bakterien.

Wildtypzellen ("glatter Wildtyp") synthetisieren die vollständige Struktur (S-LPS). In R-Mutanten, in denen die Biosynthese auf verschiedenen Stufen blockiert ist, entstehen nur unvollständige Strukturen. Daneben wurden Mutanten entdeckt, denen ein oder mehrere Proteine der äußeren Membran fehlen, was eine gezielte Änderung der Membranzusammensetzung ermöglicht.

Die endotoxische Eigenschaft der L. ist auf das Lipid A zurückzuführen, durch das die L. auch in der Membran verankert sind.

In der immunologischen Forschung werden L. vor allem als Mitogene und Adjuvans eingesetzt.

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