Acido teicuronico (TUA) è un polisaccaride capsulare anionico sintetizzato da alcuni batteri Gram-positivi, tra cui Micrococcus luteus e Bacillus subtilis, in condizioni di limitazione di fosfato. Sostituisce gli acidi teicoici nella parete cellulare batterica, mantenendo così l'integrità strutturale e l'omeostasi ionica.

Struttura molecolare

L'acido teicuronico consiste in catene lineari di unità disaccaridiche ripetitive [→4)-β-D-ManNAcAp-(1→6)-α-D-Glcp-(1→]_n, dove n è tipicamente compreso tra 20 e 50, corrispondente a un peso molecolare medio di circa 10–50 kDa. ManNAcAp indica l'acido N-acetil-β-D-manosaminuronico fosforilato in posizione C4, mentre Glcp corrisponde a α-D-glucosio. Piccole variazioni strutturali includono la presenza di N-acetilglucosamina all'estremità riducente. Il forte carattere polianionico del TUA deriva dalla presenza combinata di gruppi carbossilato dei residui ManNAcA e gruppi fosfato, consentendo un'efficace chelazione di cationi divalenti come Mg²⁺ e Ca²⁺ e l'attacco covalente al peptidoglicano tramite legami fosfodiestere a residui di acido muramico.

Biosintesi

La biosintesi dell'acido teicuronico è catalizzata da un complesso multienzimatico associato alla membrana noto come teicuronico acido sintetasi (TUAS), con una massa molecolare stimata di circa 440 kDa e composto da subunità ottameriche di 52,5 e 54 kDa. Il processo enzimatico comporta reazioni iterative di trasferimento glicosilico utilizzando UDP-GlcNAc come primer, seguito da UDP-glucosio e UDP-ManNAcA come substrati donatori, in presenza di ioni Mg²⁺ e tampone HEPES. La polimerizzazione de novo inizia con GlcNAc all'estremità riducente, mentre l'allungamento della catena procede su molecole accettori della parete cellulare. In condizioni di carenza di fosfato, i percorsi regolatori inducono l'espressione di TUAS e sopprimono la biosintesi degli acidi teicoici, determinando l'incorporazione preferenziale dell'acido teicuronico nell'involucro cellulare.

Proprietà

L'acido teicuronico forma polimeri rigidi e solubili in acqua che mostrano resistenza alla degradazione mediata dalla lisozima. L'alta densità di cariche negative promuove la repulsione elettrostatica tra cellule adiacenti, facilitando un'efficace separazione cellulare durante la divisione batterica. Il polimero dimostra una notevole stabilità termica e può essere idrolizzato selettivamente utilizzando acido trifluoroacetico o glicosidasi specifiche. La composizione strutturale e la purezza sono comunemente confermate mediante gascromatografia-spettrometria di massa, che mostra un rapporto glucosio:ManNAcA di circa 1:1, nonché mediante elettroforesi su gel di poliacrilammide con colorazione con blu Alcian per polisaccaridi polianionici.