Las lisinas , también conocidas como endolisinas o mureína hidrolasas , son enzimas hidrolíticas producidas por bacteriófagos para romper la pared celular del huésped durante la etapa final del ciclo lítico . Las lisinas son enzimas altamente evolucionadas que pueden dirigirse a uno de los cinco enlaces del peptidoglicano (mureína), el principal componente de las paredes celulares bacterianas, que permite la liberación de la progenie de viriones de la célula lisada. Las arqueas que contienen la pared celular también son lisadas por lisinas especializadas en ruptura de pseudomureína , [2]mientras que la mayoría de los virus archaeal emplean mecanismos alternativos. [3] De manera similar, no todos los bacteriófagos sintetizan lisinas: algunos pequeños fagos de ADN y ARN monocatenarios producen proteínas de membrana que activan los mecanismos autolíticos del huésped , como las autolisinas . [4]
Las lisinas se están utilizando como agentes antibacterianos debido a su alta efectividad y especificidad en comparación con los antibióticos , que son susceptibles a la resistencia bacteriana. [5]
Las lisinas de fago de ADN de doble cadena tienden a estar dentro del rango de 25 a 40 k Da en términos de tamaño. Una excepción notable es la endolisina estreptocócica PlyC, que es de 114 kDa. PlyC no solo es la lisina más grande y potente, sino también estructuralmente única, ya que está compuesta por dos productos génicos diferentes, PlyCA y PlyCB, con una proporción de ocho subunidades PlyCB por cada PlyCA en su conformación activa. [6]
Todas las demás lisinas son monoméricas y comprenden dos dominios separados por una región conectora corta. Para las lisinas de bacterias grampositivas, el dominio N-terminal cataliza la hidrólisis del peptidoglicano, mientras que el dominio C-terminal se une al sustrato de la pared celular.
El dominio catalítico es responsable de la escisión de los enlaces de peptidoglicano. Funcionalmente, se pueden distinguir cinco tipos de dominio catalítico de lisina:
El peptidoglucano consiste en aminoácidos y azúcares reticulados que forman azúcares amino alternados: N-acetilglucosamina (NAG) y ácido N-acetilmurámico (NAM). Las lisinas endo-β-N-acetilglucosaminidasa escinden las NAG, mientras que las lisinas N-acetilmuramidasa (lisinas similares a la lisozima) escinden las NAM. Las endopeptidasas lisinas rompen cualquiera de los enlaces peptídicos entre los aminoácidos, mientras que las N-acetilmuramoil-l-alanina amidasa lisinas (o simplemente amidasa lisinas) hidrolizan el enlace amida entre el azúcar y los restos de aminoácidos. Finalmente, las lisinas endopeptidasas γ-d-glutaminil-l-lisina descubiertas recientemente rompen el enlace gamma entre los residuos de D-glutamina y L-lisina. Como es el caso de las autolisinas, la confusión temprana en torno a la especificidad de escisión de estas enzimas individuales ha llevado a algunas atribuciones erróneas del nombre "lisozima" a proteínas sin esta actividad. [7]