Die Bedeutung von Mutanten bei Enterobacteriaceen für die chemische Erforschung ihrer Zellwand‐Polysaccharide

Abstract

Die Bedeutung von Mutanten bei Enterobacteriaceen fur die chemische Erforschung ihrer Zellwand-Polysaccharide VON DR. 0. LUDERITZ UND PROF. DR. 0. WESTPHAL MAX-PLANCK-INSTITUT FUR IMMUNBIOLOGIE, FREIBURG Herrn Professor Karl Freudenberg in Verehrung und Freundschaft zum 80. Geburtstag gewidmet Enterobacteriaceen bilden als auJere Zelloberjlache eine Zellwand, die aus einer rigiden Struktur (Murein) besteht, auf welche Protein, Lipoid und Polysaccharid aufgelagert sind. Bei den bakteriellen Wildformen (S-Formen) ist das Polysaccharid species-spezifsch und Trager der serologisch determinanten Gruppen des jeweiligen 0-Antigens. Es handelt sich um Heteropolysaccharide, an deren Aufbau bis zu acht verschiedene Monosaccharide beteiligt sein konnen. Gebunden an Lipoid A , stellen die L@opolysaccharide der Zellwande die Endotoxine dieser Bakterien dar. -In den letzten Jahren ist die Struktur der enterobakteriellen Zellwand-Polysaccharide durch chemische, immunchemische, biochemische und genetische Untersuchungen besonders bei Salmonellen weitgehend aufgeklart worden. Sie sind aus zwei Anteilen aufgebaut : einem allen Species gemeinsamen Kern-oder Basal-Polysaccharid, an welches (bei den S-Formen) langere species-spezifsche Seitenketten gebunden sind, die clus sich wiederholenden Oligosaccharid-Einheiten bestehen. -Durch spontane S + R-Mutation entstehen R-Formen, welche sich als Verlust-Mutanten der Wildformen in Bezug auf die Biosynthese des kompletten Zellwand-Polysaccharids erwiesen haben. Gegeniiber der Vielfalt an serologischen Spezifitaten der S-Formen findet man bei R-Formen nur einige wenige Serotypen (RI, RII u.a.) Die R-Polysaccharide entsprechen Zwischenstufen in der Biosynthese des Polysaccharids der Wildform, und die S + R-Mutation fiihrt jeweils zum Verlust (oder zur B1ockierung)eines am Aufbau des S-Polysaccharids beteiligten Enzyins (Transferase, Synthetase). Neuerdings konnten viele bisher unbekannte Verlust-Mutanten isoliert und analysiert werden, wodurch zahlreiche biosynthetische Zwischenstufen des Zellwand-Polysaccharids, z. B. von Salmonella minnesota, der direkten Analyse zuganglich wurden. -Nach diesen Untersuchungen bestehen die Zellwand-Polysaccharide der Salmonellen aus einer Polyheptosephosphat-Grundkette, welche uber Ketodesoxyoctonsaure (KDO) an Lipoid A gebunden ist. An die Grundkette sind Pentasaccharid-Einheiten von

Bacterial Endotoxins (Part 2 of 2)

“…and L üduritz [69] found that on S-^R mutation many sugars in volved in O specificity of the S lipopolysaccharides are not found in the R lipopolysaccharides. This prompted a series of investigations which finally led to an understanding of the underlying biochemical and genetic mechanisms as well as to the immunochemical and structural evaluation of R specificities and structures [70].…”