lps的生物学活性大部分是由脂质a产生。脂质a以糖胺双糖(glucosamine disaccharide)为骨架,共价连接着磷酸基团、脂肪酸、多糖链。典型的lps分子为4个3-羟基十四烷酸(3-hydroxytetradecanoate,3-oh-14:o)直接连接在糖胺双糖上,如沙门菌(salmonella)和大肠杆菌(e.coli)。3-oh-14:o上的—oh残基与非羟化的脂肪酸发生酯化反应,其中脂肪酸主要为十二烷酸和十四烷酸。因此,脂肪酸与糖胺共价连接就产生酰基酸基结构(acyloxyacyl structure)。
连接到糖胺上的3-oh-14:o是lps具有生物学活性所必需的,无3-oh-14:o结构的脂质a,其生物学活性会大大降低。脂质a活性与其空间构象关系密切,具有锥体(conical/concave shape)立体结构的lps分子,即在其x线衍射图中疏水区的横切面大于亲水区的横切面,其毒性强;而具有圆柱形(cylindrical shape)或板层状(lamellar shape)立体构象的lps分子,即在x线衍射图中疏水区的横切面小于或等于亲水区,则可表现出部分拮抗剂的效应。原因可能为脂质a在插入单核细胞的胞膜时,其圆柱立体型结构阻止与信号蛋白质进行相互作用,但这种观点未达成共识。
也有学者认为应该抛弃脂质a插入单核细胞膜上的观点,因为lps只需直接与tlr4发生密切物理接触,诱使tlr4的胞质结构域发生构象改变,为其下游分子提供锚定位点,引出酶学级联反应,活化多个转录因子,如ap-1、nf-κb、jun以及stat等,促使多种炎症因子如tnf-α、il-1、il-6、no、环氧化酶等表达,而与lps内化不存在必然的联系;同时,tlr4也能够自身激活,这可能与自身免疫性疾病的发生有关。在树突状细胞中也有酰基羧基水解酶(acyloxyacyl hydrolase,aoah),同样可以发挥解毒效应。
