Mazorca B

CobB es una proteína bacteriana que pertenece a la familia de las sirtuinas , una familia ampliamente conservada de proteínas desacetilasas dependientes de NAD+ . ^{[2] [3]}

CobB es una proteína bacteriana que pertenece a la familia de las sirtuinas , una familia ampliamente conservada de proteínas desacetilasas dependientes de NAD+ . ^{[2] [3]} Además, CobB se encuentra en la proteína desacetilasa de la familia Sir2, que controla el metabolismo energético, la quimiotaxis y el superenrollamiento del ADN en muchas bacterias. ^[4] CobB contiene una longitud de secuencia de 235. Se puede ver que está clasificada como una proteína hidrolasa. ^[5]

Además, CobB es responsable de la desacetilación de la acetil CoA sintetasa (Acs), en la que una lisina de reserva activa estimula la actividad enzimática. Sin embargo, se observa que las proteínas acetil-CoA pueden contener diferentes grupos de enlace. Dicho esto, se puede ver que podrían contener el sustrato de histonas H4 no cognado. De manera similar a las estructuras de sirtuina arqueales y eucariotas, puede contener un dominio de unión al zinc, que es una característica importante en la unión específica del sustrato por las estructuras de sirtuina. Por lo tanto, la diferencia entre la identificación de células procariotas y eucariotas ya no es accesible simplemente viendo si las células contienen un dominio de unión al zinc. Al comparar el complejo CobB e histona H4 con otras proteínas sirtuinas en complejo con acetil-CoA, se observa que los contactos con la cadena lateral de acetil-lisina y las interacciones de la lámina beta con residuos directamente C-terminales a la acetil-lisina representan características conservadas del reconocimiento de sustrato-sirtuina. Se observa que se realiza a través de una reacción exotérmica. Sin embargo, al observar el sustrato de zinc, cuando la acetil CoA sintetasa se une a CobB , se observa que es una reacción endotérmica, que crea una superficie hidrofóbica y/o un reordenamiento estructural que involucra específicamente regiones del sustrato, distales al sitio de unión de acetil-lisina. ^{[5] [1]}

Bioquímicamente, la acetilación de proteínas es un proceso que se considera una de las modificaciones postraduccionales más abundantes y permite un papel crítico en muchos procesos biológicos importantes. Esto contribuye a la alteración de la proteína por sus propiedades, hidrofobicidad, solubilidad y propiedades de superficie. Sin embargo, con los avances actuales en espectroscopia de masas, se ha descubierto que las bacterias, específicamente E. coli, contienen muchas proteínas acetiladas y sitios de acetilación que ahora se han descubierto recientemente. Sin embargo, CobB ha sido la única proteína desacetilasa que se ha descubierto hasta la fecha. Los científicos aún están investigando las muchas proteínas desacetilasas que se pueden encontrar dentro de las bacterias. ^[6]

Dentro de las bacterias, tienen respuestas hacia las toxinas y antitoxinas que desencadenan la aparición de un estado persistente al inhibir los procesos celulares. Se considera que los presisters son variantes fenotípicas que componen aproximadamente el uno por ciento de las células que consisten en una fase estacionaria y cultivos de biopelículas. Este rasgo permite que una célula bacteriana pueda sobrevivir a un tratamiento con antibióticos. Esto no es un gen sino en realidad un comportamiento que posee una bacteria. Lo que dificulta que los científicos lo estudien porque son difíciles de separar entre sí de las células normales. ^[7] Se sabe que la toxina TacT observada en Salmonella enterica permite la inducción de un estado persistente en los macrófagos. Esto se hace a través de la acetilación de aminoacil-ARNt. La antitoxina TacA y la toxina TacT trabajan juntas como un complejo que permite modular la actividad TacT mediante el estado de acetilación de TacA. Ahora bien, esta acetilación se realiza en un residuo K44, en el que se elimina una modificación mediante NAD+. Se ha visto que esto depende de la sirtuina desacetilasa de CobB . Las funciones de acetilación de TacT y TacA permiten a las bacterias modular su fisiología para defenderse de cualquier ataque, por ejemplo, modificando su metabolismo. Sin la introducción de NAD+ por parte de CobB , la acetilación de TacA no se produciría, lo que haría que las bacterias no fueran lo suficientemente resistentes al sistema inmunitario del huésped o a cualquier antibiótico al que pudieran enfrentarse. ^[8]

Recientemente, una nueva investigación ha revelado que YiaC y CobB están relacionados con la lactilación de lisina (Kla). Se ha observado a través de hallazgos recientes que la lactilación de lisina es responsable de la participación en la regulación de la transcripción en las células humanas del cuerpo. Sin embargo, aún no está claro cómo se caracterizan los mecanismos reguladores y las consecuencias funcionales de la lactilación de lisina en procariotas (bacterias). Sin embargo, se observa que en la siguiente investigación, YiaC actúa como una lactilasa de lisina y CobB actúa como una desacetilasa de lisina en la regulación del metabolismo. Además, YiaC cataliza la adición de lactilación de lisina, durante la cual CobB borra el PTM tanto in vitro como intracelularmente. La investigación descubrió que, en última instancia, CobB apuntó a 446 sitios de lactilación de lisina y a 79 sitios a YiaC. Todo esto se observó en Escherichia coli (E. coli). También se puede observar que la lactilación de lisina también afecta a las enzimas metabólicas. Dicho esto, CobB puede modular específicamente la actividad de PykF regulando K382la, que promueve la glucólisis y el crecimiento bacteriano. A medida que el estudio profundizó en esto e identificó las enzimas reguladoras y la red funcional de la lactilación de lisina, además de revelar que la lactilación de lisina mediaba mecanismos moleculares, que fueron catalizados por  CobB para la regulación de la glucólisis en E. coli. ^[9]

Estudios recientes y avances evolutivos observados en procariotas muestran que CobB es una enzima que elimina una modificación química llamada Khib (des-2-hidroxiisobutirilación) de la lisina, un aminoácido que se encuentra en las proteínas. Khib es un tipo de marca de histona que afecta la forma en que se empaqueta y se expresa el ADN. CobB también puede eliminar otra modificación llamada Kac (acetilación) de la lisina. CobB se une a Khib utilizando una sonda peptídica especial y puede cambiar la actividad de las proteínas involucradas en la glucólisis, un proceso que descompone el azúcar para obtener energía. Los investigadores descubrieron que CobB apuntaba a 99 sustratos endógenos para la des-2-hidroxiisobutirilación. Los investigadores han demostrado que CobB afecta el crecimiento de las bacterias al alterar la función de la enolasa (ENO), una enzima clave en la glucólisis. Lo hace eliminando K343hib y K326ac de ENO simultáneamente. Ven a descubrir que CobB es la primera enzima conocida que elimina Khib de las proteínas. Esto podría cambiar pronto a medida que la investigación continúe explorando más sobre CobB , así como los avances en la tecnología. ^[10]

Investigaciones adicionales han descubierto que el c-di-GMP, un mensajero secundario ubicuo, se une fuertemente a CobB . En las bacterias, el c-di-GMP juega un papel muy importante en los medios de motilidad bacteriana y regulación de la transcripción. Los científicos utilizaron una micromatriz de proteosomas de Escherichia coli para permitir esta unión. Al observar más a fondo, los científicos vieron que los ensayos de desacetilación de proteínas mostraron que el c-di-GMP inhibe las actividades de CobB y modula la biogénesis de acetil-CoA. Sorprendentemente, la producción de c-di-GMP, observada dentro de las bacterias, la realiza una enzima llamada DgcZ. La cual resultó ser un sustrato de CobB . La desacetilación de DgcZ por CobB en realidad mejora sus respectivas actividades para producir más c-di-GMP. Los científicos todavía están trabajando para mejorar el ciclo de retroalimentación negativa tanto de la biogénesis de c-di-GMP como de la desacetilación de proteínas mediada por CobB . ^[4]

Los científicos siguen experimentando actualmente con la identificación de las numerosas proteínas que se han encontrado en las proteínas acetiladas y los sitios de acetilación. Un estudio relativamente reciente ha utilizado una micromatriz de proteoma que contiene aproximadamente 4000 proteínas de E. coli purificadas por afinidad para identificar los interactores de CobB . Estos científicos descubrieron que se habían observado 183 proteínas que se unen a proteínas de alta rigurosidad. Con un análisis más profundo, se demostró que estas proteínas interactuantes habían permitido muchas funciones, dentro de una amplia gama de funciones celulares y estaban altamente enriquecidas con el proceso metabólico del ácido carboxílico, así como permitiendo el proceso catabólico de la hexosa. Sin mencionar que se vio que esto estaba enriquecido con transferasa e hidrolasa. Los científicos continuaron su experimento utilizando interferometría de biocapa para analizar la interacción y cuantificar los parámetros cinéticos de los supuestos interactores de CobB . Demostrando claramente que CobB podría interactuar fuertemente con TopA y AccC. Esta información es el punto de partida para la investigación futura con CobB y las muchas otras moléculas que se ha visto que interactúan con él. ^[6]

Dentro de las células eucariotas, la porción amino N-terminal es modificada por N-acetiltransferasas ( NATs ). La modificación de la proteína puede permitir que una proteína objetivo se pliegue y puede verse afectada por las interacciones de unión. Estas interacciones pueden incluir efectos con efectores alostéricos que permiten la unión del sustrato con la proteína objetivo, que puede verse que inicia la degradación de la proteína. Como CobB puede verse como un ejemplo de una proteína objetivo. Los científicos pudieron extraer la isoforma larga de CobB (CobBL), de la bacteria Salmonella enterica , que fue acetilada N-terminalmente por una proteína Yiac, encontrada en la misma bacteria. Los resultados mostrados a partir de experimentos in vitro e vivo mostraron además que la isoforma larga de CobB fue la actividad desacetilasa se vio afectada negativamente cuando YiaC se acetiló. La cromatografía líquida refuerza esta conclusión de los resultados del experimento. ^[11]