早期用于lps化學(xué)結(jié)構(gòu)研究的lps主要來源于正常腸道菌群或引起胃腸道疾病的革蘭陰性細菌,開始于20世紀60年代。在lps化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究中,otto luderitz起到了開拓性的作用,他率-先明確提出lps由三部分組成:即о特異性側(cè)鏈(o-specific sidechain)、基礎(chǔ)核心(basal core)和脂質(zhì)a(lipid a)。
o特異性側(cè)鏈由幾個完-全相同的寡糖組成,曾被稱為重復(fù)單位(repeating units)。細菌間о特異鏈的結(jié)構(gòu)有著明顯差異,其抗血清對相應(yīng)細菌有很強的特異性,一般不與其他細菌反應(yīng)?;谶@種認識,fritz kauffmann建立了鑒定沙門菌血清型(serotypes)的方法。根據(jù)該方法,可將細菌分為不同的血清分型。о特異性鏈的差異也使相應(yīng)的lps具有獨-特的特性,kauffmann、luderritz和westphal將此特性稱為lps的化學(xué)表型(chemotypes)。
1975年,stead發(fā)現(xiàn),一些革蘭陰性細菌無о特異鏈。這些細菌的血清特異性是由lps糖基化區(qū)的末端糖決定的。因為這些細菌lps具有相對短的糖基鏈,schneider(1984)將這種lps稱為脂寡糖(lipooligo-saccharide,los)。
核心寡糖(core oligosaccharide)是lps的另一個結(jié)構(gòu)部分。1967年,luderitz和westphal等首-次提出了核心結(jié)構(gòu),認為核心由靠近о鏈的外核和靠lipid a的內(nèi)核組成。用于核心寡糖的結(jié)構(gòu)特征研究的最-好-的實驗對象是腸道桿菌的rough突變株。rough突變株表現(xiàn)為不規(guī)則和粗糙的菌落形態(tài),具有獨-特的血清學(xué)特征(與о抗原抗血清無反應(yīng))。其lps為r型lps,所有r型lps均缺乏о特異鏈。1969年,west-phal和luderitz進一步建立了提取r型lps的方法,即酚-氯仿-石油(phenol-chloro-form-petroleum)法。
雖然,脂質(zhì)a(lipid a)早就被認為是lps的毒性中心,但是,該觀點在很長時間內(nèi)并未被廣泛接受。對其結(jié)構(gòu)的認識較為困難,因而明顯晚于對о鏈和核心部分的認識。
miles和pirie可能是最先認識到脂質(zhì)成分的科學(xué)家。早在1939年,他們利用礦物酸處理馬耳他布魯桿菌lps時,發(fā)現(xiàn)了一種類似脂質(zhì)的沉淀物。當(dāng)時,miles和pirie并沒有將這種物質(zhì)稱為lps,而被稱為天然抗原(native antigen)。最早提出脂質(zhì)a名稱的是westphal和luderitz。1954年,科學(xué)家利用礦物酸處理未降解的多糖,獲得了一種不溶于二-乙-醚和石油醚,但易溶于氯仿和吡啶的物質(zhì),為了區(qū)分另一種甲酰胺提取的脂質(zhì)成分,前者被稱為脂質(zhì)a,后者被稱為脂質(zhì)b。脂質(zhì)b后來被證明是磷脂酰乙醇胺。后來的研究證實,用酸處理lps可使2-酮-3脫氧辛酸(kdo)與脂質(zhì)a間連接發(fā)生斷裂,產(chǎn)生脂質(zhì)a沉淀物。
1958年,美國carl niemann在研究大腸桿菌lps時提出了脂質(zhì)a的化學(xué)結(jié)構(gòu):d-g1cn,磷,和(r)-3-羥十四烷酸。westphal和luderitz也發(fā)現(xiàn)沙門菌脂質(zhì)a含有同樣成分。1969年,jobstgmeiner分析sminnesota re突變株lps,首-次顯示脂質(zhì)a含有一個d-g1cn二糖,二者β(1~6)互聯(lián),在1'和4'位點上攜帶磷殘基。隨后在腸道桿菌和非腸道桿菌的lps的脂質(zhì)a均發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)構(gòu)。1983年,闡明了大腸桿菌脂質(zhì)a完整的共價結(jié)構(gòu),分子量為1798。1990年,chris rh raetz通過生物合成脂質(zhì)a進一步證實了脂質(zhì)a的結(jié)構(gòu)。