In vitro bacterial polysaccharide biosynthesis: defining the functions of Wzy and Wzz.
In vitro bacterial polysaccharide biosynthesis: defining the functions of Wzy and Wzz.
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DOI：
10.1038/nchembio.351
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发表时间：
2010-06
影响因子：
14.8
通讯作者：
Wang PG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Woodward R;Yi W;Li L;Zhao G;Eguchi H;Sridhar PR;Guo H;Song JK;Motari E;Cai L;Kelleher P;Liu X;Han W;Zhang W;Ding Y;Li M;Wang PG
多糖构成细菌细胞表面的主要成分，并且在细菌/宿主相互作用中起关键作用。然而，这些分子的生物合成主要通过体内遗传学研究来表征，因此排除了对该途径的细节的辨别。因此，我们提出了一种化学方法，使重建的E。coli O-多糖生物合成途径。以化学合成的N-乙酰基-D-半乳糖胺-二磷酸十一异戊二烯基为起始原料，coli O 86寡糖重复单元通过连续酶糖基化组装。通过分子伴侣共表达系统成功表达推定的聚合酶Wzy，然后允许使用该底物在体外证明聚合。额外的基板的分析揭示了一个确定的模式识别Wzy对脂质部分。此外，还证明了特定的多糖链长形态是由Wzz的作用引起的。总的来说，多糖生物合成在体外化学重建，提供了一个明确的系统，进一步巩固这种生物合成途径的分子细节。
Polysaccharides constitute a major component of bacterial cell surfaces and play critical roles in bacteria/host interactions. The biosynthesis of such molecules, however, has mainly been characterized through in vivo genetic studies, thus precluding discernment of the details of this pathway. Accordingly, we present a chemical approach which enabled reconstitution of the E. coli O-polysaccharide biosynthetic pathway in vitro. Starting with chemically prepared N-Acetyl-D-galactosamine-diphospho-undecaprenyl, the E. coli O86 oligosaccharide repeating unit was assembled via sequential enzymatic glycosylation. Successful expression of the putative polymerase Wzy via a chaperone co-expression system then allowed demonstration of polymerization in vitro using this substrate. Analysis of additional substrates revealed a defined mode of recognition for Wzy towards the lipid moiety. Specific polysaccharide chain length modality was furthermore demonstrated to result from the action of Wzz. Collectively, polysaccharide biosynthesis was chemically reconstituted in vitro, providing a well-defined system for further underpinning molecular details of this biosynthetic pathway.
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