Las bacteriocinas de clase II son una clase de péptidos pequeños que inhiben el crecimiento de diversas bacterias.
Muchas bacterias Gram positivas producen péptidos antimicrobianos sintetizados ribosomalmente , denominados bacteriocinas .
Las bacteriocinas en las que los enlaces disulfuro son la única modificación del péptido son bacteriocinas de clase II.
Clase IIa
Una clase importante y bien estudiada de bacteriocinas es la clase IIa o bacteriocinas tipo pediocin producidas por bacterias lácticas . Todas las bacteriocinas de clase IIa son producidas por cepas asociadas a alimentos, aisladas de diversos productos alimenticios de origen industrial y natural, incluyendo productos cárnicos, lácteos y vegetales. Las bacteriocinas de clase IIa son catiónicas , presentan actividad anti- Listeria y eliminan las células diana permeabilizando la membrana celular . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Las bacteriocinas de clase IIa contienen entre 37 y 48 residuos. [ 5 ] Basándose en sus estructuras primarias, las cadenas peptídicas de las bacteriocinas de clase IIa pueden dividirse aproximadamente en dos regiones: una región N-terminal hidrofílica, catiónica y altamente conservada, y una región C-terminal hidrofóbica/anfifílica menos conservada. La región N-terminal contiene el motivo conservado YGNGV/L 'caja de pediocin' y dos residuos de cisteína conservados unidos por un puente disulfuro . Forma una lámina beta antiparalela de tres hebras sostenida por el puente disulfuro conservado. Este dominio de lámina beta N-terminal catiónica media la unión de la bacteriocina de clase IIa a la membrana de la célula diana. La región C-terminal forma un dominio en forma de horquilla que penetra en la parte hidrofóbica de la membrana de la célula diana, mediando así la fuga a través de la membrana. Los dos dominios están unidos por una bisagra, que permite el movimiento de los dominios uno con respecto al otro. [ 3 ] [ 4 ]
A continuación se enumeran algunas proteínas que se sabe que pertenecen a la familia de las bacteriocinas de clase IIa:
- Pediococcus acidilactici pediocin PA-1. [ 6 ]
- Mesentericina Y105 de Leuconostoc mesenteroides .
- Carnobacteriocina B2 de Carnobacterium piscicola .
- Lactobacillus sakei sakacina P.
- Enterococcus faecium enterocina A.
- Enterococcus faecium enterocina P.
- Leuconostoc gelidum leucocina A.
- Lactobacillus curvatus curvacina A. [ 7 ]
- Listeria innocua listiocina 743A.
Clase IIb
Las bacteriocinas de clase IIb (bacicocinas de dos péptidos) requieren dos péptidos diferentes para su actividad. Incluyen las alfa enterocinas y los péptidos de lactococcina G. Estos péptidos poseen propiedades antimicrobianas; inhiben el crecimiento de Enterococcus spp. y algunas otras bacterias Gram positivas . Estos péptidos actúan como toxinas formadoras de poros que crean canales en la membrana celular mediante un mecanismo de barril y, por lo tanto, producen un desequilibrio iónico en la célula [ 8 ].
Clase IIc
Otras bacteriocinas de clase II pueden agruparse como Clase IIc (bacteriocinas circulares). Estas tienen una amplia gama de efectos sobre la permeabilidad de la membrana, la formación de la pared celular y las acciones de feromonas de las células diana. En particular, la bacteriocina AS-48 es un antibiótico peptídico cíclico producido por la eubacteria Enterococcus faecalis (Streptococcus faecalis) que muestra un amplio espectro antimicrobiano contra bacterias Gram positivas y Gram negativas . La bacteriocina AS-48 está codificada por el plásmido pMB2 sensible a feromonas y actúa sobre la membrana plasmática en la que abre poros que conducen a la fuga de iones y la muerte celular . [ 9 ] La estructura globular de la bacteriocina AS-48 consta de cinco hélices alfa que encierran un núcleo hidrofóbico . La proteína efectora NK-lisina de mamíferos de las células T y las células asesinas naturales tiene una estructura similar, aunque carece de homología de secuencia con la bacteriocina AS-48.
Referencias
- ↑ Fregeau Gallagher NL, Sailer M, Niemczura WP, Nakashima TT, Stiles ME, Vederas JC (diciembre de 1997). "Estructura tridimensional de la leucocina A en micelas de trifluoroetanol y dodecilfosfocolina: localización espacial de residuos críticos para la actividad biológica en bacteriocinas de tipo IIa de bacterias lácticas". Biochemistry . 36 (49): 15062–72 . doi : 10.1021/bi971263h . PMID 9398233 .
- ↑ Ennahar S, Sonomoto K, Ishizaki A (1999). "Bacteriocinas de clase IIa de bacterias lácticas: actividad antibacteriana y conservación de alimentos". J. Biosci. Bioeng . 87 (6): 705–16 . doi : 10.1016/S1389-1723(99)80142-X . PMID 16232543 .
- 1 2 Fimland G, Nissen-Meyer J, Johnsen L (2005). "El dominio C-terminal de los péptidos antimicrobianos similares a la pediocin (bacteriocinas de clase IIa) participa en el reconocimiento específico de la parte C-terminal de las proteínas de inmunidad cognadas y en la determinación del espectro antimicrobiano" . J. Biol. Chem . 280 (10): 9243– 50. doi : 10.1074/jbc.M412712200 . PMID 15611086 .
- 1 2 Dalhus B, Fimland G, Nissen-Meyer J, Johnsen L (2005). "Péptidos antimicrobianos similares a la pediocin (bacteriocinas de clase IIa) y sus proteínas de inmunidad: biosíntesis, estructura y modo de acción" . J. Pept. Sci . 11 (11 ) : 688– 96. doi : 10.1002/psc.699 . PMID 16059970. S2CID 38561151 .
- ^ Simon L, Fremaux C, Cenatiempo Y, Berjeaud JM (2002). "Sakacin g, un nuevo tipo de bacteriocina antilisteria" . Aplica. Reinar. Microbiol. 68 (12): 6416– 20. Código bibliográfico : 2002ApEnM..68.6416S . doi : 10.1128/AEM.68.12.6416-6420.2002 . PMC 134399 . PMID 12450870 .
- ↑ Zhu, Liyan; Zeng, Jianwei; Wang, Chang; Wang, Jiawei (2022-02-08). "Base estructural de la formación de poros en el sistema de manosa fosfotransferasa por pediocina PA-1" . Microbiología aplicada y ambiental . 88 (3): e0199221. Bibcode : 2022ApEnM..88E1992Z . doi : 10.1128/AEM.01992-21 . ISSN 1098-5336 . PMC 8824269. PMID 34851716 .
- ↑ Zhu, Liyan; Zeng, Jianwei; Wang, Jiawei (15 de junio de 2022). "Base estructural de los mecanismos de inmunidad de las bacteriocinas similares a la pediocina" . Microbiología aplicada y ambiental . 88 (13): e0048122. Bibcode : 2022ApEnM..88E.481Z . doi : 10.1128/aem.00481-22 . ISSN 1098-5336 . PMC 9275228. PMID 35703550 .
- ↑ Balla E, Dicks LM, Du Toit M, Van Der Merwe MJ, Holzapfel WH (abril de 2000). "Caracterización y clonación de los genes que codifican la enterocina 1071A y la enterocina 1071B, dos péptidos antimicrobianos producidos por Enterococcus faecalis BFE 1071" . Appl. Environ. Microbiol . 66 (4): 1298–304 . Bibcode : 2000ApEnM..66.1298B . doi : 10.1128 / aem.66.4.1298-1304.2000 . PMC 91984. PMID 10742203 .
- ↑ González C, Langdon GM, Bruix M, Gálvez A, Valdivia E, Maqueda M, Rico M (octubre de 2000). "Bacteriocina AS-48, un polipéptido cíclico microbiano estructural y funcionalmente relacionado con la NK-lisina de mamíferos" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 97 (21): 11221– 6. Bibcode : 2000PNAS...9711221G . doi : 10.1073 / pnas.210301097 . PMC 17181. PMID 11005847 .
Lecturas adicionales
- Papathanasopoulos, MA; Dykes, GA; Revol-Junelles, AM; Delfour, A.; Von Holy, A.; Hastings, JW (1998). "Relaciones de secuencia y estructurales de las leucocinas A-, B- y C-TA33a de Leuconostoc mesenteroides TA33a" . Microbiology . 144 (5): 1343– 1348. doi : 10.1099/00221287-144-5-1343 . PMID 9611809 .
- Fregeau Gallagher, NL; Sailer, M.; Niemczura, WP; Nakashima, TT; Stiles, ME; Vederas, JC (1997). "Estructura tridimensional de la leucocina a en micelas de trifluoroetanol y dodecilfosfocolina: localización espacial de residuos críticos para la actividad biológica en bacteriocinas de tipo IIa de bacterias lácticas†,‡". Biochemistry . 36 (49): 15062– 15072. doi : 10.1021/bi971263h . PMID 9398233 .
Enlaces externos
Las bacteriocinas de clase II y familias relacionadas se registran de diversas maneras en Pfam e InterPro como:
La nomenclatura es inconsistente en ocasiones.
- dominios de proteínas
- Proteínas de membrana periféricas
- Bacteriocinas
- Toxinas bacterianas
- péptidos antimicrobianos