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二氨基庚二酸(DAP)

二氨基庚二酸(meso-Diaminopimelic acid,DAP)是 0. 肽聚糖(peptidoglycan) 肽侧链中的特征性氨基酸,存在于大多数 革兰氏阴性菌(G-菌) 与部分 革兰氏阳性菌(G+菌) (如芽孢杆菌属)的细胞壁中。DAP是赖氨酸生物合成的直接前体。 DAP的化学本质为2,6-二氨基庚二酸,含两个手性中心。在 0. 肽聚糖(peptidoglycan)

定义

二氨基庚二酸(meso-Diaminopimelic acid,DAP)是[[0. 肽聚糖(peptidoglycan)]]肽侧链中的特征性氨基酸,存在于大多数[[革兰氏阴性菌(G-菌)]]与部分[[革兰氏阳性菌(G+菌)]](如芽孢杆菌属)的细胞壁中。DAP是赖氨酸生物合成的直接前体。

结构特征

DAP的化学本质为2,6-二氨基庚二酸,含两个手性中心。在[[0. 肽聚糖(peptidoglycan)]]中发挥功能的为meso-DAP构型(2S,6R构型),分子内含一个氨基酸基团与一个对称的α-氨基-α-羧基结构。

DAP可视为两个丙氨酸残基通过亚甲基桥反向连接的产物。这一对称结构赋予其双功能交联能力——DAP残基的两端均可参与[[0. 肽聚糖(peptidoglycan)]]交联反应。

在肽聚糖中的功能

DAP在[[0. 肽聚糖(peptidoglycan)]]组装中承担关键的交联功能:

• **肽侧链组分**:DAP占据[[革兰氏阴性菌(G-菌)]]肽聚糖四肽侧链的第三位(L-Ala → D-Glu → meso-DAP → D-Ala)

• **直接交联**:在大肠杆菌等[[革兰氏阴性菌(G-菌)]]中,相邻糖链的DAP与D-Ala之间形成直接肽键交联(3-4交联),无需肽桥

• **脂蛋白锚定**:[[布朗脂蛋白(Lpp)]]的C端赖氨酸与DAP残基形成共价连接,将外膜铆接于肽聚糖层

调控与药物靶点

DAP合成途径为细菌特有,哺乳动物不具备此通路,因此是抗菌药物开发的理想靶点。DAP类似物(如D-环丝氨酸)可干扰肽聚糖合成,具有抗菌活性。

参考资料

• Vollmer W, Blanot D, de Pedro MA. Peptidoglycan structure and architecture. *FEMS Microbiol Rev*. 2008;32(2):149-167.

• Born TL, Blanchard JS. Structure/function studies on enzymes in the diaminopimelate pathway of bacterial cell wall biosynthesis. *Curr Opin Chem Biol*. 1999;3(5):607-613.