La membrana externa bacteriana se encuentra en bacterias gramnegativas . Su composición es distinta de la de la membrana celular citoplásmica interna (entre otras cosas, la valva externa de la membrana externa de muchas bacterias gramnegativas incluye un lipopolisacárido complejo cuya porción lipídica actúa como endotoxina ) y en algunas bacterias como E. coli está vinculado al peptidoglicano de la célula por la lipoproteína de Braun .
Ensamblaje de lipopolisacáridos, relacionado con LptC | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | LptC | |||||||
Pfam | PF06835 | |||||||
Clan pfam | CL0259 | |||||||
InterPro | IPR010664 | |||||||
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Ensamblaje de lipopolisacáridos | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | LptE | |||||||
Pfam | PF04390 | |||||||
InterPro | IPR007485 | |||||||
TCDB | 1.B.42 | |||||||
Superfamilia OPM | 412 | |||||||
Proteína OPM | 4q35 | |||||||
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Las porinas se pueden encontrar en esta capa. [1]
Significación clínica
Si el lípido A , parte del lipopolisacárido, ingresa al sistema circulatorio , causa una reacción tóxica al activar el receptor TLR 4 de peaje . El lípido A es muy patógeno y no inmunogénico. Sin embargo, el componente polisacárido es muy inmunogénico, pero no patógeno, lo que provoca una respuesta agresiva del sistema inmunológico. El paciente tendrá una alta temperatura y frecuencia respiratoria y una presión arterial baja. Esto puede provocar un shock endotóxico , que puede ser fatal. La membrana externa bacteriana se desprende fisiológicamente como la membrana delimitadora de las vesículas de la membrana externa en los cultivos, así como en los tejidos animales en la interfaz huésped-patógeno , implicada en la translocación de señales bioquímicas microbianas gramnegativas a las células huésped o diana.
Biogénesis
La biogénesis de la membrana externa requiere que los componentes individuales se transporten desde el sitio de síntesis hasta su destino final fuera de la membrana interna cruzando los compartimentos hidrófilos e hidrófobos . La maquinaria y la fuente de energía que impulsan este proceso aún no se comprenden completamente. La fracción central del lípido A y las unidades repetidas del antígeno O se sintetizan en la cara citoplásmica de la membrana interna y se exportan por separado a través de dos sistemas de transporte independientes, a saber, el transportador de antígeno O Wzx (RfbX) y el casete de unión de ATP ( ABC) transportador MsbA que invierte el resto del núcleo A del lípido desde la valva interior a la valva exterior de la membrana interna. [2] [3] [4] [5] [6] Las unidades de repetición del antígeno O se polimerizan luego en el periplasma por la polimerasa Wzy y se ligan al resto del núcleo del lípido A mediante la ligasa WaaL . [7] [8]
La maquinaria de transporte LPS está compuesta por LptA, LptB, LptC, LptD, LptE. Esto respaldado por el hecho de que el agotamiento de cualquiera de estas proteínas bloquea la vía de ensamblaje de LPS y da como resultado defectos de biogénesis de la membrana externa muy similares. Además, la ubicación de al menos una de estas cinco proteínas en cada compartimento celular sugiere un modelo de cómo se organiza y ordena la vía de ensamblaje de LPS en el espacio. [8]
Se requiere LptC para la translocación de lipopolisacárido (LPS) de la membrana interna a la membrana externa. [8] LptE forma un complejo con LptD, que participa en el ensamblaje de LPS en la valva exterior de la membrana exterior y es esencial para la biogénesis de la envoltura. [8] [9] [10]
Ver también
- Membrana mitocondrial externa
- Interfaz huésped-patógeno
Referencias
- ^ van der Ley P, Heckels JE, Virji M, Hoogerhout P, Poolman JT (septiembre de 1991). "Topología de porinas de la membrana externa en patógenos Neisseria spp" . Infección e inmunidad . 59 (9): 2963–71. doi : 10.1128 / IAI.59.9.2963-2971.1991 . PMC 258120 . PMID 1652557 .
- ^ Feldman MF, Marolda CL, Monteiro MA, Perry MB, Parodi AJ, Valvano MA (diciembre de 1999). "La actividad de una translocasa de azúcar ligada a poliisoprenol putativa (Wzx) involucrada en el ensamblaje del antígeno O de Escherichia coli es independiente de la estructura química de la repetición O" . J. Biol. Chem . 274 (49): 35129–38. doi : 10.1074 / jbc.274.49.35129 . PMID 10574995 .
- ^ Liu D, Cole RA, Reeves PR (abril de 1996). "Una función de procesamiento de antígeno O para Wzx (RfbX): un candidato prometedor para flippase O-unidad" . J. Bacteriol . 178 (7): 2102–7. doi : 10.1128 / jb.178.7.2102-2107.1996 . PMC 177911 . PMID 8606190 .
- ^ Doerrler WT, Reedy MC, Raetz CR (abril de 2001). "Un mutante de Escherichia coli defectuoso en la exportación de lípidos" . J. Biol. Chem . 276 (15): 11461–4. doi : 10.1074 / jbc.C100091200 . PMID 11278265 .
- ^ Polissi A, Georgopoulos C (junio de 1996). "Análisis mutacional y propiedades del gen msbA de Escherichia coli, que codifica un transportador esencial de la familia ABC". Mol. Microbiol . 20 (6): 1221–33. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1996.tb02642.x . PMID 8809774 . S2CID 26807796 .
- ^ Zhou Z, White KA, Polissi A, Georgopoulos C, Raetz CR (mayo de 1998). "Función de Escherichia coli MsbA, un transportador esencial de la familia ABC, en la biosíntesis de lípidos A y fosfolípidos" . J. Biol. Chem . 273 (20): 12466–75. doi : 10.1074 / jbc.273.20.12466 . PMID 9575204 .
- ^ Raetz CR, Whitfield C (2002). "Endotoxinas de lipopolisacáridos" . Annu. Rev. Biochem . 71 : 635–700. doi : 10.1146 / annurev.biochem.71.110601.135414 . PMC 2569852 . PMID 12045108 .
- ^ a b c d Sperandeo P, Lau FK, Carpentieri A, De Castro C, Molinaro A, Deho G, Silhavy TJ, Polissi A (julio de 2008). "Análisis funcional de la maquinaria proteica necesaria para el transporte de lipopolisacárido a la membrana externa de Escherichia coli" . J. Bacteriol . 190 (13): 4460–9. doi : 10.1128 / JB.00270-08 . PMC 2446812 . PMID 18424520 .
- ^ Wu T, McCandlish AC, Gronenberg LS, Chng SS, Silhavy TJ, Kahne D (agosto de 2006). "Identificación de un complejo proteico que ensambla lipopolisacárido en la membrana externa de Escherichia coli" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 103 (31): 11754–9. Código Bibliográfico : 2006PNAS..10311754W . doi : 10.1073 / pnas.0604744103 . PMC 1544242 . PMID 16861298 .
- ^ Bos MP, Tefsen B, Geurtsen J, Tommassen J (junio de 2004). "Identificación de una proteína de la membrana externa necesaria para el transporte de lipopolisacárido a la superficie de la célula bacteriana" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 101 (25): 9417–22. Código Bibliográfico : 2004PNAS..101.9417B . doi : 10.1073 / pnas.0402340101 . PMC 438991 . PMID 15192148 .