Введение
Тейхоевые кислоты (ср. греч. τεῖχος, teīkhos, "стена", а именно – фортификационное сооружение, в отличие от τοῖχος, toīkhos, обычной стены) – это бактериальные сополимеры глицерофосфата или рибитофосфата и углеводов, связанных фосфодиэфирными связями. Тейхоевые кислоты содержатся в клеточной стенке большинства грамположительных бактерий, таких как виды родов Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium и Listeria, и, по-видимому, простираются до поверхности пептидогликанового слоя. Они могут быть ковалентно связаны с N-ацетилмурамовой кислотой или терминальным D-аланином в тетрапептидной перекрёстной сшивке между N-ацетилмурамовыми единицами пептидогликанового слоя, либо закреплены в цитоплазматической мембране липидным якорем. Химическая формула тейхоевой кислоты – CH17P4O29NOH. Тейхоевые кислоты, прикреплённые к липидной мембране, называются липотеихоевыми кислотами (ЛТА), а тейхоевые кислоты, ковалентно связанные с пептидогликаном, – стенными теихоевыми кислотами (СТК).
Функция
Основная функция теихоевых кислот – обеспечивать гибкость клеточной стенки, притягивая катионы, такие как кальций и калий. Теихоевые кислоты могут быть модифицированы остатками эфиров D-аланина или D-глюкозамина, что придает молекуле цвиттерионные свойства. Предполагается, что эти цвиттерионные теихоевые кислоты являются лигандами для Toll-подобных рецепторов 2 и 4. Теихоевые кислоты также способствуют регуляции роста клеток, ограничивая способность автолизинов расщеплять β(1-4)-связь между N-ацетилглюкозамином и N-ацетилмураминовой кислотой. Липотеихоевые кислоты также могут выступать в качестве рецепторных молекул для некоторых грамположительных бактериофагов, однако это пока не было окончательно доказано. Это кислый полимер, который вносит отрицательный заряд в клеточную стенку.
WTA и LTA типа IV
Ферменты, участвующие в биосинтезе WTA, называются: TarO, TarA, TarB, TarF, TarK и TarL. Их функции: TarO (, EC 2.7.8.33) инициирует процесс, присоединяя GlcNAc к бифосфоундекапренилу (бактопренилу) во внутренней мембране. TarA (, EC 2.4.1.187) присоединяет ManNAc к UDP GlcNac, образованному TarO, посредством β (1,4)-связи. TarB (, EC 2.7.8.44) присоединяет одну молекулу глицерин-3-фосфата к C4-гидроксилу ManNAc. TarF (, EC 2.7.8.12) присоединяет дополнительные молекулы глицерин-3-фосфата к глицериновому хвосту. У бактерий, продуцирующих Tag, это заключительный этап (длинный глицериновый хвост). В противном случае добавляется только одна молекула. TarK (, EC 2.7.8.46) присоединяет начальную рибитол-5-фосфатную единицу. Он необходим для продукции Tar в Bacillus subtilis W23, но у S. aureus обе функции объединены в одном ферменте TarL/K. TarL (, EC 2.7.8.47) формирует длинный рибитол-5-фосфатный хвост. После синтеза ATP-связывающие кассетные транспортеры (АТФаза, транспортирующая теихоевые кислоты) TarGH (, ) перемещают цитоплазматический комплекс на внешнюю поверхность внутренней мембраны. Резервные ферменты TagTUV связывают этот продукт с клеточной стенкой. Следует отметить, что у B. subtilis 168, лишенного ферментов TarK/TarL, набор генов называется "Tag" (глицерол теихоевой кислоты), а не "Tar" (рибитол теихоевой кислоты). TarB/F/L/K имеют определенное сходство друг с другом и принадлежат к одному семейству. В связи с тем, что B. subtilis является основной модельной культурой, некоторые связанные записи UniProt фактически представляют собой ортологи "Tag", поскольку они лучше аннотированы. "Поиск сходства" можно использовать для доступа к генам в продуцирующем Tar B. subtilis W23 (BACPZ).
TarO (, EC 2.7.8.33) starts off the process by connecting GlcNAc to a biphospho undecaprenyl (bactoprenyl) in the inner membrane. TarA (, EC 2.4.1.187) connects a ManNAc to the UDP GlcNac formed by TarO via a β (1,4) linkage. TarB (, EC 2.7.8.44) connects a single glycerol 3 phosphate to the C4 hydroxyl of ManNAc. TarF (, EC 2.7.8.12) connects more glycerol 3 phosphate units to the glycerol tail. In Tag producing bacteria, this is the final step (a long glycerol tail). Otherwise it only adds one unit. TarK (, EC 2.7.8.46) connects the initial ribitol 5 phosphate unit. It is necessary in Bacillus subtilis W23 for Tar production, but S. aureus has both functions in the same TarL/K enzyme. TarL (, EC 2.7.8.47) constructs the long ribitol 5 phosphate tail. Following the synthesis, the ATP binding cassette transporters (teichoic acid transporting ATPase) TarGH (, ) flip the cytoplasmic complex to the external surface of the inner membrane. The redundant TagTUV enzymes link this product to the cell wall. Note that the set of genes are named "Tag" (teichoic acid glycerol) instead of "Tar" (teichoic acid ribitol) in B. subtilis 168, which lacks the TarK/TarL enzymes. TarB/F/L/K all bear some similarities to each other, and belong to the same family Due to the role of B. subtilis as the main model strain, some linked UniProt entries are in fact the "Tag" ortholog as they are better annotated. The "similarity search" may be used to access the genes in the Tar producing B. substilis W23 (BACPZ).
В качестве мишени антибиотиков
Это было предложено в 2004 году. Последующий анализ в 2013 году выявил более конкретные участки путей, которые следует ингибировать, с учетом новых данных.