Trong mười năm qua, nghiên cứu về nội độc tố chủ yếu tập trung vào con đường sinh tổng hợp của E. coli K-12 lipid.
Trong quá trình sinh tổng hợp bề mặt tế bào, UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc) là chất trung gian quan trọng và là tiền chất phổ biến của peptidoglycan và lipid A, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp polysacarit bề mặt. Trong LPS lõi polysaccharid và О CleNAc đóng vai trò then chốt trong liên kết kháng nguyên.
Protein vận chuyển axit UDP-GlcN và β- Hydroxytetradecanoic ( β- Các phân tử tiền chất của quá trình tổng hợp lipid A, chẳng hạn như protein mang hydroxy myristoyl-acyl, hydroxy myristoyl-ACP), tạo ra lipid A thông qua chuỗi phản ứng sau:
1. Sự hình thành UDP - monoacyl acetylglucosamine
UDP-GlcNAc là β- Hydroxytetradecanoic-apolipoprotein Sự acyl hóa axit Hydroxytetradecanoic tạo ra UDP-3-monoacyl-GleNAc. Phản ứng này được xúc tác bởi acyltransferase. Gen lỏng lẻo A nằm ở phút thứ 4 của nhiễm sắc thể mã hóa acyltransferase.
2. Sản xuất UDP-2, 3-diacyl glucosamine và lipid X
UDP-monoacyl acetylglucosamine bị deacetyl hóa trên nhóm amin dưới sự xúc tác của N-deacetylase được mã hóa bởi gen lpxC và sau đó được chuyển sang nhóm amin dưới sự xúc tác của sản phẩm được mã hóa bởi gen lpxD β- Hydroxytetradecanoic acid, do đó tạo ra UDP - diacyl glucosamine (UDP - 2, 3 - diacyl - GlcN). UDP của UDP-lipoacylglucose bị loại bỏ bởi pyrophosphatase để tạo ra 1-phospho-2,3-dilipoacylglucosamine, thường được gọi là lipid X (lipid x).
3. Hình thành lipid Ⅳ a
UDP-2, 3-diacyl glucosamine và lipid X đi qua β- Liên kết 1,6 pyrophosphate được kết nối và ngưng tụ để tạo thành khung lipid. Lúc này trong mỗi đường có 2 nhóm β- Hydroxytetradecanoic acid, khử glucosamine, có một nhóm phosphate ở vị trí C-1. Phản ứng này được xúc tác bởi protein được mã hóa bởi gen lpxB. Sau đó, dưới sự xúc tác của kinase đặc hiệu, vị trí C-4' của glucosamine không khử bị phosphoryl hóa để tạo ra 1,4' - diphosphate tetradecyl glucosamine disaccharide, cụ thể là lipid Ⅳ a (lipid Ⅳ a).
4. Sản xuất lipid A
Quá trình chuyển từ lipid Ⅳ a sang lipid A đòi hỏi phải bổ sung KDO ở vị trí C-6' của glucosamine không khử, và sau đó là bổ sung 2 acid béo no và nhóm phân cực như phosphate. Cơ chế cụ thể của phản ứng này vẫn chưa rõ ràng.