肽聚糖的生物合成

    微生物*的結構大分子種類較多，如原核生物細菌壁中的肽聚糖、磷壁酸、脂多糖等，以及真核微生物細胞壁中的葡聚糖、甘露聚糖、纖維素和幾丁質等。這里僅介紹既有代表性又有重要意義的肽聚糖的生物合成。

    肽聚糖是絕大多數原核微生物細胞壁所含的*成分，是由“雙糖五肽”單體聚合而成的網狀大分子，具有重要的生理功能，尤其是*、*、惡唑霉素與*等許多重要抗生素作用的靶物質。肽聚糖的生物合成機制復雜，整個合成過程約有20步，其中研究得較清楚的是G+細菌一*(Staphylococus aureus)的肽聚糖合成過程。根據合成部位的不同，可以分解成細胞質中、細胞膜上以及細胞膜外3個合成階段。合成部位的轉移須借助能夠轉運與控制肽聚糖結構元件的載體，目前已知有尿苷二磷酸(UDP)和細菌萜醇兩種載體的參與。

(1)在細胞質中合成“單糖五肽” 首先由葡萄糖合成N一乙酰葡糖胺和N一乙酰胞壁酸，進而合成“單糖五肽”。

N一乙酰胞壁酸形成后進一步合成“單糖五肽”，其中*二肽合成的兩步反應均可被環*(惡唑霉素)抑制。

(2)在細胞膜中合成雙糖五肽和*肽橋要使親水性的單糖五肽進入疏水性質膜．并在質膜上完成“雙糖五肽”合成及與*“五肽橋”連接，zui后將肽聚糖單體(雙糖五肽一*五肽橋復合體)插入到細胞膜外的細胞壁生長點處，必須借助一種稱為細菌萜醇(bactoprenol)的類脂作載體才能完成。此類脂載體是1種含11個異戊二烯單位的C55類異戊二烯醇，它通過兩個磷酸基與N一乙酰胞壁酸相連，載著在細胞質中形成的UDP—N一乙酰胞壁酸五肽轉到細胞膜上，在那里與N一乙酰葡糖胺結合，并在L—Lys上接上五肽(Gly)5，形成雙糖肽亞單位。該類脂除用作肽聚糖合成的載體外，還參與多種微生物胞外多糖和脂多糖的生物合成。細菌質膜上的雙糖五肽合成。

(3)在細胞膜外合成肽聚糖網 已合成的雙糖肽插在細胞膜外的細胞壁生長點中并交聯形成肽聚糖。首先是多糖鏈的伸長。雙糖肽先是插入細胞壁生長點上作為引物的肽聚糖骨架(至少含6～8個肽聚糖單體的分子)中，通過轉糖基作用使多糖鏈延伸一個雙糖單位；其次是通過轉肽酶的轉肽作用使相鄰多糖鏈交聯。轉肽時先是D丙氨酰-D-*間的肽鏈斷裂，釋放出一個口丙氨酰殘基，然后倒數第2個n*的游離羧基與鄰鏈甘氬酸五肽的游離氨基間形成肽鍵而實現交聯。轉肽作用為*所抑制，原因是*是D-再氨酰-D-*的結構類似物，兩者互相競爭轉肽酶的活性中心。當轉肽酶與*結合后．雙糖肽間的肽橋無法交聯，這樣的肽聚糖就缺乏應有的強度，結果就形成原生質體或球狀體這樣的細胞壁缺損的細胞，在低滲透壓環境下極易破裂而死亡。*抑制肽聚糖的生物合成，因此*只對正在生長繁殖的細菌有抑制作用，而對非生長狀態的靜止細胞無抑制作用。