Citolisina dependiente del colesterol


La familia de citolisina dependiente de colesterol activada por tiol (CDC) ( TC # 1.C.12 ) es un miembro de la superfamilia MACPF . Las citolisinas dependientes de colesterol son una familia de exotoxinas formadoras de poros en barril β que son secretadas por bacterias grampositivas . Los CDC se secretan como monómeros solubles en agua de 50-70 kDa, que cuando se unen a la célula diana, forman un complejo homooligomérico circular que contiene hasta 40 (o más) monómeros. [1] A través de múltiples cambios conformacionales, la estructura transmembrana de barril β (~ 250 Å de diámetro dependiendo de la toxina) se forma y se inserta en la membrana de la célula diana. La presencia de Se requiere colesterol en la membrana diana para la formación de poros, aunque no todos los CDC requieren la presencia de colesterol para unirse. Por ejemplo, la intermedilisina (ILY; TC # 1.C.12.1.5 ) secretada por Streptococcus intermedius se unirá solo a las membranas diana que contienen un receptor de proteína específico, independiente de la presencia de colesterol, pero la intermedilisina (ILY; TC requiere el colesterol) # 1.C.12.1.5 ) para la formación de poros. Si bien el entorno lipídico del colesterol en la membrana puede afectar la unión de la toxina, no se comprende completamente el mecanismo molecular exacto por el que el colesterol regula la actividad citolítica de los CDC.

Una vez que se forma el poro dentro de la membrana de la célula diana, se pierde la regulación del entorno intracelular y lo que entra y sale de la célula. El poro de ~ 250 Å de diámetro es lo suficientemente grande como para permitir la pérdida de aminoácidos , nucleótidos , proteínas pequeñas y grandes, así como iones (Ca 2+ , Na + , K + , etc.). La pérdida de calcio en particular, que está involucrada en múltiples vías moleculares, tendrá un gran impacto en la supervivencia celular. El poro también provocará una afluencia de agua, lo que puede provocar la formación de ampollas y la muerte celular.

Las bacterias invierten energía en la creación de estas toxinas porque actúan como factores de virulencia . [2] Al dirigirse a células inmunes como los macrófagos , las bacterias estarán protegidas contra la fagocitosis y la destrucción por explosión respiratoria . [3]


Dominio 4 de perfringolisina O con bucles marcados L1, L2, L3 y región undecapéptido. [11]
Reconstrucción EM de la estructura del preporo (A) y del poro (B) de la perfringolisina O. [15]
Forma monomérica soluble en agua del dominio 3 de perfingolisina O (PFO) que muestra el bucle β5 unido a β4 que previene la oligomerización prematura. [2]
Representación de cinta de la forma monomérica soluble en agua de perfingolisina O (PFO) con dominios marcados.
Estructura de cinta del dominio 3 de perfringolisina O (PFO) monomérica, que representa la transición de TMH1 (rojo) y TMH2 (verde) de hélices α a hoja β.