Membrana esterna batterica

La membrana batterica esterna si trova nei batteri gram-negativi. La sua composizione è distinta da quella della membrana cellulare citoplasmatica interna - tra le altre cose, il volantino esterno della membrana esterna di molti batteri gram-negativi comprende un complesso lipopolisaccaride la cui porzione lipidica funge da endotossina - e in alcuni batteri come E. coli è collegato al peptidoglicano della cellula dalla lipoproteina di Braun.

Porins possono essere trovati in questo strato.

Significato clinico

Se il lipide A, parte del lipopolisaccaride, entra nel sistema circolatorio, provoca una reazione tossica attivando il pedaggio come il recettore TLR 4. Il lipide A è molto patogeno e non immunogeno. Tuttavia, il componente polisaccaridico è molto immunogenico, ma non patogeno, causando una risposta aggressiva da parte del sistema immunitario. Il malato avrà un'alta temperatura e frequenza respiratoria e una bassa pressione sanguigna. Ciò può provocare shock endotossici, che possono essere fatali. La membrana batterica esterna viene rilasciata fisiologicamente come membrana di confine delle vescicole della membrana esterna nelle colture, così come nei tessuti animali all'interfaccia ospite-patogeno, implicata nella traslocazione di segnali biochimici microbici gram-negativi verso le cellule ospiti o bersaglio.

biogenesi

La biogenesi della membrana esterna richiede che i singoli componenti siano trasportati dal sito di sintesi alla loro destinazione finale al di fuori della membrana interna attraversando i compartimenti sia idrofili che idrofobici. I macchinari e la fonte di energia che guidano questo processo non sono ancora completamente compresi. La parte lipidica A-core e le unità di ripetizione dell'antigene O sono sintetizzate sulla faccia citoplasmatica della membrana interna e vengono esportate separatamente tramite due sistemi di trasporto indipendenti, vale a dire il trasportatore O-antigene Wzx (RfbX) e la cassetta di legame ATP ( ABC) trasportatore MsbA che lancia la porzione lipidica A-core dal volantino interno al volantino esterno della membrana interna. Le unità ripetitive di O-antigene vengono quindi polimerizzate nel periplasma dalla Wzy polimerasi e legate alla porzione lipidica A-core dalla ligasi WaaL.

Il macchinario di trasporto LPS è composto da LptA, LptB, LptC, LptD, LptE. Ciò è supportato dal fatto che l'esaurimento di una di queste proteine ​​blocca la via dell'assemblaggio dell'LPS e provoca difetti di biogenesi della membrana esterna molto simili. Inoltre, la posizione di almeno una di queste cinque proteine ​​in ogni compartimento cellulare suggerisce un modello di come il percorso dell'assemblaggio LPS è organizzato e ordinato nello spazio.

LptC è necessario per la traslocazione del lipopolisaccaride (LPS) dalla membrana interna alla membrana esterna. LptE costituisce un complesso con LptD, che è coinvolto nell'assemblaggio di LPS nell'opuscolo esterno della membrana esterna ed è essenziale per la biogenesi dell'involucro.