proteína citotóxica de anémona marina

En biología molecular, las proteínas citotóxicas de la anémona de mar son proteínas formadoras de poros letales , conocidas colectivamente como actinoporinas , una subclase de citolisinas . Existen varios grupos diferentes de citolisinas según su estructura y función. ^{[ 1 ]} Esta entrada representa el grupo más numeroso, los péptidos altamente básicos de 20 kDa. Estas citolisinas forman poros selectivos de cationes en membranas que contienen esfingomielina. Algunos ejemplos incluyen las equinotoxinas (de Actinia equina), las esticolisinas (de Stichodactyla helianthus), las magnificalisinas (de Heteractis magnifica) y las tenebrosinas (de Actinia tenebrosa), que exhiben actividades formadoras de poros, hemolíticas, citotóxicas y estimulantes del corazón .

Las citolisinas adoptan una estructura soluble estable, que sufre un cambio conformacional al entrar en contacto con una membrana, dando lugar a una forma activa unida a la membrana que se inserta espontáneamente en ella . A menudo se oligomerizan en la superficie de la membrana , antes de perforar las bicapas lipídicas , provocando la lisis celular . Las citolisinas de anémona de mar de 20 kDa requieren un grupo de cabeza lipídico de fosfocolina para la unión; sin embargo, la esfingomielina es necesaria para que la toxina promueva la permeabilidad de la membrana . ^{[ 2 ]} Las estructuras cristalinas de la equinatoxina II ^{[ 3 ]} y la esticolisina II ^{[ 4 ]} revelaron un sándwich beta compacto que consta de diez hebras en dos láminas flanqueadas a cada lado por dos hélices alfa cortas, que es una topología similar a la de la osmotina. Se cree que la estructura de sándwich beta se adhiere a la membrana, mientras que una hélice alfa de tres vueltas que se encuentra en la superficie de la lámina beta puede estar involucrada en la formación de poros de la membrana , posiblemente mediante la penetración de la membrana por la hélice .

Las actinoporinas son pequeñas proteínas formadoras de poros (~20 kDa) producidas por las anémonas de mar. ^{[ 5 ]} Su estructura consiste en un núcleo de sándwich β flanqueado por dos hélices α. Una de estas hélices α, ubicada en el extremo N-terminal, es flexible en solución y desempeña un papel fundamental en la inserción en la membrana durante la formación del poro. El plegamiento general está altamente conservado entre las actinoporinas y es crucial para su capacidad de interactuar con las membranas lipídicas. ^{[ 4 ]}

Actinoporins exert their cytolytic activity by recognizing sphingomyelin-rich membranes. Upon binding, the flexible N-terminal α-helix inserts into the membrane lipid bilayer.^[5] This insertion initiates oligomerization of several actinoporin molecules, leading to the formation of a pore that is selectively permeable to cations. The resulting osmotic imbalance causes cell swelling and lysis.^[6]

Many sea anemone species produce multiple actinoporin isoforms through gene duplication and diversification. These isoforms often vary slightly in their amino acid sequences, which can alter their pore-forming efficiency and cytolytic activity.^[6] For example, species like Actinia equina, Heteractis crispa, and Stichodactyla helianthus produce multiple distinct actinoporins with different biochemical properties.^[6]