Teichonsäure
von griechisch: teikhos - (Befestigungs-)Mauer
Abkürzung: TA
Englisch: teichoic acid
Definition
Teichonsäuren, kurz TA, sind anionische Glykopolymere und ein wichtiger Bestandteil der Zellwand grampositiver Bakterien.
Biochemie
Teichonsäuren bestehen typischerweise aus einem Rückgrat aus Wiederholungen von Alditolphosphaten mit Glycosyl- und D-Alanyl-Substituenten.
Funktion
Teichonsäuren machen bis zu 50% der bakteriellen Zellwand aus und spielen eine wichtige Rolle für die Integrität der Zelle. Ihre genauen Funktionen sind jedoch bislang (2018) nicht vollständig geklärt. Eine mögliche Funktion mancher Teichonsäuren als Adhäsine zur Bindung an Wirtszellen wird vermutet; ebenso gelten ein möglicher Einfluss auf die Zellteilung, die Kationenhomöostase und die Protektion vor bestimmten Stressoren (z.B. Antibiotika) als wahrscheinlich.
Formen
Es existieren zwei Arten von Teichonsäuren. Sie zeigen strukturelle und physikochemische Ähnlichkeiten, werden aber über verschiedene, bislang nicht vollständig aufgeklärte, Synthesewege hergestellt.
- Lipoteichonsäuren (LTAs): LTAs sind über ein Glykolipid an der Zellmembran der Bakterien verankert. Ihre genaue Rolle ist nicht bekannt. Bei Bakterien mit defekten LTAs zeigten sich jedoch Einschränkungen im Wachstum und der generellen Physiologie.
- Wandteichonsäuren (WTA): WTAs sind kovalent an Peptidoglykane der Zellwand gebunden und machen etwa 50% der Zellwandbestandteile aus. Es ist bekannt, dass sie eine wichtige Rolle bei der Resistenz von Staphylococcus aureus bzw. MRSA gegenüber Beta-Laktam-Antibiotika spielen.
Klinik
Aufgrund ihrer Wichtigkeit im Aufbau der Zellwand und der Antibiotikaresistenz bei MSRA sind TAs Gegenstand der Forschung. Sie gelten als Schlüsselsubstanzen für die Entwicklung von Impfungen oder die Entwicklung neuer Antibiotika, die gezielt die Zellwandsynthese behindern sollen.
Quellen
- Pasquina LW, Santa Maria JP, Walker S.: Teichoic acid biosynthesis as an antibiotic target. Curr Opin Microbiol. 2013 Oct;16(5):531-7. doi: 10.1016/j.mib.2013.06.014. Epub 2013 Jul 31.
- Percy MG, Gründling A: Lipoteichoic acid synthesis and function in gram-positive bacteria. Annu Rev Microbiol. 2014;68:81-100. doi: 10.1146/annurev-micro-091213-112949. Epub 2014 May 5.
- Sewell EW, Brown ED: Taking aim at wall teichoic acid synthesis: new biology and new leads for antibiotics. J Antibiot (Tokyo). 2014 Jan;67(1):43-51. doi: 10.1038/ja.2013.100. Epub 2013 Oct 30.
- Xia G, Kohler T, Peschel A: The wall teichoic acid and lipoteichoic acid polymers of Staphylococcus aureus. Int J Med Microbiol. 2010 Feb;300(2-3):148-54. doi: 10.1016/j.ijmm.2009.10.001. Epub 2009 Nov 6.
- Brown S, Santa Maria JP Jr, Walker S: Wall teichoic acids of gram-positive bacteria. Annu Rev Microbiol. 2013;67:313-36. doi: 10.1146/annurev-micro-092412-155620.
- Reichmann NT1, Gründling A: Location, synthesis and function of glycolipids and polyglycerolphosphate lipoteichoic acid in Gram-positive bacteria of the phylum Firmicutes. FEMS Microbiol Lett. 2011 Jun;319(2):97-105. doi: 10.1111/j.1574-6968.2011.02260.x. Epub 2011 Mar 25.