Lisenina
La lisenina es una toxina formadora de poros (PFT) presente en el líquido celómico de la lombriz de tierra Eisenia fetida . Las toxinas formadoras de poros son un grupo de proteínas que actúan como factores de virulencia de varias bacterias patógenas . Las proteínas de lisenina participan principalmente en la defensa contra patógenos eucariotas y procariotas. [1] Siguiendo el mecanismo de acción general de las PFT, la lisenina se segrega como un monómero soluble que se une específicamente a un receptor de membrana , la esfingomielina.en el caso de la lisenina. Después de adherirse a la membrana, comienza la oligomerización, lo que da como resultado un nonámero en la parte superior de la membrana, conocido como preporo. Después de un cambio conformacional, que podría ser provocado por una disminución del pH , el oligómero se inserta en la membrana en el llamado estado de poro.
La lisenina es una proteína producida en los coelomocitos - leucocitos de la lombriz de tierra Eisenia fetida . [2] Esta proteína se aisló por primera vez del líquido celómico en 1996 y se denominó lisenina (de lisis y Eisenia ). [3] La lisenina es una molécula soluble en agua relativamente pequeña con un peso molecular de 33 kDa. Utilizando cristalografía de rayos X , la lisenina se clasificó como un miembro de la familia de proteínas Aerolisina por estructura y función. [4]Estructuralmente, cada monómero de lisenina consta de un dominio de unión al receptor (parte globular gris a la derecha de la Figura 1) y un módulo formador de poros (PFM); dominios compartidos en toda la familia de la aerolisina. [4] El dominio de unión al receptor de lisenina muestra tres motivos de unión a esfingomielina . El módulo de formación de poros contiene las regiones que experimentan grandes cambios conformacionales para convertirse en el barril β en el poro. [5]
El objetivo de la membrana natural de la lisenina es un lípido de la membrana plasmática animal llamado esfingomielina que se encuentra principalmente en su valva exterior y que involucra al menos a tres de sus grupos fosfatidilcolinas (PC). [6] La esfingomielina generalmente se encuentra asociada con el colesterol en balsas de lípidos . [7] El colesterol, que mejora la oligomerización , proporciona una plataforma estable con alta movilidad lateral donde los encuentros monómero-monómero son más probables. [6] Los PFT han demostrado ser capaces de remodelar la estructura de la membrana, [8] a veces incluso mezclando fases lipídicas. [9]
La región del barril β del poro de lisenina que se espera que esté sumergida en la región hidrófoba de la membrana es el 'cinturón de detergente', la región de 3,2 nm de alto ocupada por el detergente en los estudios de microscopía electrónica criogénica (Cryo-EM) del poro. [10] Por otro lado, las bicapas de esfingomielina / colesterol tienen una altura de aproximadamente 4,5 nm. [11] Esta diferencia de altura entre el cinturón de detergente y la bicapa de esfingomielina / colesterol implica una curvatura de la membrana en la región que rodea el poro, denominada desajuste negativo. [12] Esta flexión da como resultado una atracción neta entre los poros que induce la agregación de los poros.
La unión a la membrana es un requisito para iniciar la oligomerización de PFT. Los monómeros de lisenina se unen específicamente a la esfingomielina a través del dominio de unión al receptor. [13] El oligómero de lisenina final está constituido por nueve monómeros sin desviaciones cuantificadas. [14] Cuando los monómeros de lisenina se unen a las regiones de la membrana enriquecidas con esfingomielina, proporcionan una plataforma estable con una alta movilidad lateral, lo que favorece la oligomerización. [15] Como ocurre con la mayoría de las PFT, la oligomerización de lisenina se produce en un proceso de dos pasos, como se obtuvo recientemente.
