UDP-MurNAc（尿苷二磷酸-N-乙酰胞壁酸）的合成途徑是細菌細胞壁肽聚糖合成的關鍵早期步驟，主要包括以下兩個核心階段：

一、UDP-GlcNAc的生成

UDP-GlcNAc（尿苷二磷酸-N-乙酰葡萄糖胺）是UDP-MurNAc合成的前體，其生成過程如下：

1. 葡萄糖-6-磷酸的轉化：
   葡萄糖-6-磷酸在谷氨酰胺-果糖-6-磷酸氨基轉移酶（GFAT）的催化下，與谷氨酰胺反應生成葡萄糖胺-6-磷酸（GlcN-6-P），同時釋放谷氨酸。此步驟是整個合成途徑的限速步驟，受細胞內UDP-GlcNAc濃度的反饋抑制。

2. 乙酰化與異構化：
   葡萄糖胺-6-磷酸在N-乙酰轉移酶（GNAcT）的催化下，由乙酰輔酶A（Acetyl-CoA）提供乙酰基，生成N-乙酰葡萄糖胺-6-磷酸（GlcNAc-6-P）。隨后，GlcNAc-6-P經磷酸葡萄糖變位酶（PGM）轉化為GlcNAc-1-磷酸。

3. UDP活化：
   GlcNAc-1-磷酸與尿苷三磷酸（UTP）在UDP-GlcNAc焦磷酸化酶（UAP）的催化下，通過焦磷酸鍵連接，生成UDP-GlcNAc并釋放焦磷酸（PPi）。

二、乳酸基轉移生成UDP-MurNAc

在UDP-GlcNAc的基礎上，通過以下步驟生成UDP-MurNAc：

1. 乳酸基的轉移：
   胞壁酸合成酶MurA催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的烯醇式丙酮酸基團轉移至UDP-GlcNAc的C3位，生成UDP-GlcNAc-烯醇式丙酮酸中間體。

2. 還原反應：
   MurB酶催化UDP-GlcNAc-烯醇式丙酮酸中間體的還原，生成UDP-MurNAc。此步驟中，NADPH作為電子供體參與反應。

合成途徑的調控與意義

• 嚴格調控：UDP-MurNAc的合成途徑受到細菌代謝的嚴格調控，確保細胞壁合成的順利進行。例如，GFAT酶的活性受UDP-GlcNAc濃度的反饋抑制，避免過度合成。

• 關鍵靶點：由于UDP-MurNAc是細菌細胞壁合成的核心前體，其合成途徑中的關鍵酶（如MurA、MurB）成為廣譜抗生素開發的重要靶點。例如，磷霉素通過抑制MurA酶活性，阻斷UDP-GlcNAc向UDP-MurNAc的轉化，從而抑制肽聚糖生物合成，導致細菌裂解。

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