Lipid A的生物合成發(fā)生在細(xì)胞膜的胞漿面,。既往認(rèn)為L(zhǎng)ipid A的合成起點(diǎn)為UDP-N-葡萄糖胺（UDP-GlcN）,，目前已證實(shí)真正的合成起點(diǎn)為UDP-N-乙酰葡萄糖胺（UDP-GlcNAc）。Lipid A的合成是在lpx基因簇編碼的一系列酶的催化下，經(jīng)過UDP-N-乙酰葡萄糖胺,、UDP-單脂酰乙酰葡萄糖胺、UDP-2,，3二脂酰葡萄糖胺,、Lipid Ⅹ,、LipidⅣA等一系列中間體的合成步驟，最終生成Lipid A,。其中β-羥基14烷酸-?；d體蛋白[（β-OH）C14-ACP]在Lipid A的生物合成中提供Lipid A結(jié)構(gòu)中的β-羥基14烷酸﹐酰基載體蛋白（acyl carrier protein,，ACP）由acpP基因編碼,。

一、UDP-單脂酰乙酰葡萄糖胺

在UDP-N-乙酰葡萄糖胺?；D(zhuǎn)移酶（UDP-GlcNAc O-acyltransferase）（lpxA基因編碼）的作用下,，UDP-GlcNAc在3-羥基位被（β-OH）C14-ACP提供的β-羥基14烷酸酰化生成UDP-單脂酰乙酰葡萄糖胺（UDP-3-monouoyl-GlcNAc）（圖3-1）,。

二,、UDP-2，3二脂酰葡萄糖胺和Lipid Ⅹ

UDP-3-monouoyl-GlcNAc在N-脫乙酰酶（UDP-3-O-N-acetylgluco samine deacety-lase）（lpxC基因編碼）作用下脫去C-2氨基上的乙?；鶊F(tuán),，然后在酰基轉(zhuǎn)移酶（acyl-transferase）（lpxD基因編碼）的催化下向C-2氨基轉(zhuǎn)入ACP結(jié)合的β-羥基14烷酸,，生成UDP-2,，3-二脂酰葡萄糖胺（UDP-2，3-Di-acyl-GlcN）（圖3-1）,。最后在焦磷酸酶的作用下,，磷酸置換出UDP，生成1-磷酸-2,，3-二脂酰葡萄糖胺即 Lipid X（圖3-2）,。

三、Lipid Ⅳ A

在Lipid A 雙糖合成酶（disaccharidesynthase）（lpxB基因編碼）的催化下,，UDP-2,，3-二脂酰葡萄糖胺和 Lipid X在1-6位置通過焦磷酸鍵連接縮合生成Lipid A前體分子二糖1-磷酸（二糖1-P）。此時(shí)每個(gè)糖基上有2個(gè)β-羥基14烷酸,，還原性葡萄糖胺的C-1位上有一磷酸基,。然后在C-4-膜結(jié)合激酶（membrane bound 4 kinase）的作用下（在大腸桿菌中由lpxK基因編碼），非還原性葡萄糖胺的C-4上再連接一個(gè)磷酸基團(tuán),，生成1,，4-二磷酸四脂酰葡萄糖胺雙糖即LipidⅣA（圖3-2）。

四,、Lipid A

Lipid ⅣA在轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)ipid A 的合成反應(yīng)中,，在KDO轉(zhuǎn)移酶（KDO transferase）（kdtA/ waaA基因編碼）的作用下，非還原性葡萄糖胺的C-6′與CMP-KDO中的KDO偶聯(lián)。然后在同樣的轉(zhuǎn)移酶作用下使第2個(gè)CMP-KDO與第一個(gè)KDO的C-4-OH結(jié)合,。Lipid A中的脂肪酸（十二烷酰和十四烷酰鏈）是在KDO結(jié)合到Lipid ⅣA后,，再通過一種獨(dú)-特的酰基轉(zhuǎn)移酶（acyltransferases）（htrB和msbB基因編碼）,，在Lipid ⅣA的C-2′和C-3′位脂肪酸主鏈上再引入2個(gè)飽和脂肪酸（C12,，C14），從而在胞漿面形成較為完整的疏水性的錨狀結(jié)構(gòu)即KDO-Lipid A（圖3-3）,。

在第4步的合成中,，不同細(xì)菌所連接脂肪酸鏈的程度可以不同，這是造成不同細(xì)菌的LPS毒力差異的原因之一,，這與某些基因的調(diào)控有關(guān),，如沙門菌的PhoP/PhoQ因子，它可調(diào)控Lipid A中2-羥基十四烷酸鹽和棕櫚酸鹽的修飾,，從而增強(qiáng)了細(xì)菌對(duì)宿主非特異性免疫識(shí)別的逃逸能力,。

沙門菌逃避宿主殺滅的機(jī)制﹐主要受控于PhoP/PhoQ雙成分調(diào)節(jié)因子。PhoP/PhoQ通過磷酸化或結(jié)合特定的啟動(dòng)子,，誘導(dǎo)或抑制基因的表達(dá),，這些基因稱為phoP激活基因（pag）和phoP抑制基因（prg）。通過這些基因的調(diào)控表達(dá),，可使沙門菌適應(yīng)外周的環(huán)境,，抵抗宿主細(xì)胞的殺滅作用。pag基因和prg基因的平衡表達(dá)是維持沙門菌生存所必需的,。目前發(fā)現(xiàn)pagC,、pagD、pagJ ,、pagK,、pagM和pagP與沙門菌的毒力有密切關(guān)系,。

參與Lipid A合成的酶都位于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜的胞漿面,，因?yàn)樵隗w外研究中發(fā)現(xiàn)，從Lipid ⅣA轉(zhuǎn)變成Lipid A的過程中都需要去垢劑的激活,。但近年在鼠傷寒沙門菌中發(fā)現(xiàn),，由pagL基因（PhoP/PhoQ-activatedgene L）編碼的一種獨(dú)-特的脫酰酶以及在大腸桿菌中由pWLP21質(zhì)粒控制合成的蛋白質(zhì),，可以 PhoP/PhoQ依賴的方式導(dǎo)致Lipid A的R-3-羥基十四烷酸發(fā)生改變,，從而造成Lipid A對(duì)陽(yáng)離子抗菌肽的耐受性加強(qiáng)，但它不影響細(xì)菌細(xì)胞的生長(zhǎng),。通過分離外膜和SDS/PAGE分析,，該脫酰酶主要位于細(xì)胞外膜，由185個(gè)氨基酸序列組成,，其氨基端是20個(gè)氨基酸組成的信號(hào)肽,。在這個(gè)過程中,，有可能lpxO基因也參與其中，它可能編碼產(chǎn)生一種Fe2+/α酮戊二酸鹽依賴的雙加氧酶,，催化Lipid A或其前體的羥基化,，該酶是一種含有302個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，位于細(xì)胞膜上,，其兩端具有與膜結(jié)合的錨狀結(jié)構(gòu),；另一個(gè)位于外膜的酶由pagP基因所編碼，其作用和pagL相似,，參與2-羥基十四烷酸鹽的修飾,。

盡管Lipid A的結(jié)構(gòu)相當(dāng)保守，但在許多生物體中,，已證實(shí)Lipid A仍存在進(jìn)一步的共價(jià)修飾,，這種修飾可能與細(xì)菌的致病性或有利于其在宿主體內(nèi)的生存有關(guān)。一種位于細(xì)胞膜胞質(zhì)面的4-氨基-4-脫氧阿拉伯糖（4-amino-4-deoxy-1-arabinose,，1-Ara4N）轉(zhuǎn)移酶（ArnT）可以在Lipid A合成的過程中,，將1或2個(gè)1-Ara4N轉(zhuǎn)移至Lipid A或其前體分子Lipid Ⅳ A的磷酸基團(tuán)上，從而導(dǎo)致大腸桿菌K-12和鼠傷寒沙門菌對(duì)多粘菌素的耐受,。在鼠傷寒沙門菌中,，該酶由染色體上的orf5，pmrK和yfbl基因編碼,，含有548個(gè)氨基酸殘基并可能存在12個(gè)跨膜區(qū)域,，在綠膿假單胞菌和耶爾森菌也被發(fā)現(xiàn)有類似的氨基酸序列。