O抗原的合成发生在细胞膜的胞浆面，以膜结合脂（GCL）与NDP-单糖结合为起始点，至新生О抗原在周质间隙面与core-LipidA连接成LPS为终止点。GCL又名脂质抗原载体（antigen-carrie lipid，ACL），是一种十一异戊二烯醇（undecaprenola或prenol）单磷酸，它在细胞内合成并可进一步磷酸化。在细胞膜上，GCL、P-GCL和PP-GCL间的磷酸化和去磷酸化维持一定的动态平衡，在О抗原的合成过程中发挥重要作用。

О-抗原合成途径分为两种，下文介绍其中一种：ABC转运装置依赖型。

此途径局限于结构较为简单的O-抗原的合成，如大肠杆菌O8、O9和肺炎克雷伯杆菌O1抗原。大肠杆菌O8抗原是由GlcNAc为引导糖的甘露糖聚合物。首先在内膜胞浆面由WecA催化形成GCL-PP-GlcNAc。

第一步反应的特征是形成一个含葡萄糖疏水性的甘露糖受体，其本质为α-乙酰葡萄糖二磷酸十一异戊烯醇，它可从GDP-Man中将甘露糖转移至GCL-PP-GlcNA受体上。此反应是可逆的，GCL-PP-GlcNAc的形成取决于GCL-P及细胞内UDP-GlcNAc的浓度。因为把高浓度（mMol）的UDP-Glc-NAc和膜一起在体外条件下孵育，可形成GCL-PP-GlcNAc；但在较低浓度（uMol）时则形成不能接受甘露糖的磷酸二脂。

然后通过糖基转移酶逐步将甘露糖转移至GCL-PP-GlcNAc上并不断延伸形成甘露糖多聚体，此多聚化反应不需要Wzy参与。

多聚化反应式为:

此反应不可逆，它通过一种单链机制将Man从GDP-Man中转移至GlcNAc-PP-GCL中GlcNAc的非还原端上。

在胞浆面合成的甘露糖多聚体通过ABC转运装置（ATP-binding cassette（ABC）-transporter）转运至周质间隙面，完成与core-Lipid A的连接。