Le lipide A constitue l’ancre hydrophobe du lipopolysaccharide (LPS), le glycolipide caractéristique de la membrane externe des bactéries Gram négatif. Il est formé d’un disaccharide de D-glucosamine β-(1→6) bisphosphorylé et acylé par six acides gras 3-hydroxylés, conférant une activité endotoxique par activation du complexe TLR4/MD2. Essentiel à l’asymétrie de la membrane externe et aux réponses immunitaires médiées par l’endotoxine (IC50 ≈ 0,1 ng/mL), son cheminement biosynthétique conservé distingue les glycolipides bactériens des glycoconjugués membranaires eucaryotes.
Structure moléculaire
Le lipide A est centré sur un squelette GlcNβ1-6GlcN avec des substitutions phosphates généralement en positions 1 et 4′ (ou sous formes variantes chez certaines espèces). La forme canonique est hexa-acylée avec des chaînes R-3-hydroxymyristoyle (14:0 3-OH) aux positions 2, 2′, 3 et 3′, tandis que des chaînes secondaires telles que la lauroyle ou la palmitoléoyle peuvent être ajoutées. La structure classique observée chez de nombreuses souches bactériennes possède une masse moléculaire d’environ 1800 Da et adopte une géométrie conique avec une surface de tête estimée à près de 60 Ų. L’extension oligosaccharidique du noyau est reliée via des résidus Kdo.
Propriétés biophysiques
Le lipide A présente un comportement d’empilement rigide en phase gel, avec des températures de transition généralement supérieures à 45 °C en raison des interactions des chaînes acyl β-hydroxylées favorisant la formation de réseaux cristallins. Les cations divalents tels que Mg²⁺ et Ca²⁺ stabilisent les groupements phosphate chargés négativement par pontage ionique. L’hétérogénéité structurale influence l’activité biologique : les formes hexa-acylées sont fortement immunostimulantes, les formes penta-acylées présentent une activité réduite, tandis que les variantes tétra-acylées sont généralement faiblement toxiques ou non toxiques. La molécule peut s’auto-assembler en structures micellaires ou bicouches mimant l’asymétrie de la membrane externe bactérienne.