Granadaeno

El granadeneno es el nombre común de un polieno de origen biosintético no isoprenoide , que constituye el pigmento rojo característico de Streptococcus agalactiae (estreptococo del grupo B).

El granadeneno contiene un sistema conjugado formado por una cadena lineal de 12 enlaces dobles carbono-carbono conjugados , que se conecta al aminoácido ornitina en un extremo y al azúcar ramnosa en el otro. ^{[ 1 ] [ 2 ]} El granadeneno contiene 12 enlaces dobles conjugados, una característica sin precedentes entre los pigmentos no isoprenoides.

El granadeneno es de color rojo oscuro, inodoro, insoluble en agua , metanol , etanol , éter dietílico , acetona , hexano , dimetilsulfóxido (DMSO), acetonitrilo , tetrahidrofurano , cloroformo y en la mayoría de los disolventes; es soluble en DMSO–0,1 % de ácido trifluoroacético (TFA). ^{[ 1 ]} El granadeneno se puede extraer de cultivos de S. agalactiae en caldo granada ( medio granada sin agar ) con hidróxido de potasio (KOH) 0,1 M y purificar mediante cromatografía de exclusión por tamaño en Sephadex LH utilizando DMSO–0,1 % TFA. ^{[ 1 ]}

La estructura fina del espectro de absorción ultravioleta-visible del granadaeno (en DMSO/TFA) es casi idéntica a la de un caroteno con un sistema conjugado similar de 12 enlaces dobles (por ejemplo, alfa-caroteno ), razón por la cual el pigmento GBS fue considerado un caroteno durante muchos años. ^{[ 3 ]}

Los polienos con hasta 10 enlaces dobles conjugados son también una extraña clase de productos biológicamente naturales (ácidos letiporicos) que se encuentran en el basidiomiceto Laetiporus sulphureus . ^{[ 4 ]}

La producción del pigmento rojo granadaeno es un rasgo fenotípico específico de GBS β-hemolítico, y debido a ello, la detección de colonias rojas en muestras clínicas, cuando se cultivan en medio granada , permite la identificación directa de GBS. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

El granadaeno es un compuesto orgánico producido por S. agalactiae . Es el producto de una vía metabólica similar a la de la biosíntesis de ácidos grasos . Las enzimas necesarias para la biosíntesis de granadaeno en GBS están codificadas por un grupo de genes de 12 genes, el operón cyl . Dentro del operón cyl, el gen cylE es necesario para la producción de pigmento, y la transcripción de los genes cyl está regulada por el sistema de dos componentes CovR/S, ^{[ 8 ]} y se ha propuesto una vía para la biosíntesis del pigmento que requiere todos los genes del operón cyl .

Al igual que la biosíntesis del pigmento, la actividad hemolítica también requiere en GBS los 12 genes del operón cyl . ^{[ 9 ] [ 10 ]} Además, se ha propuesto que la granadaena es de hecho la hemolisina de S. agalactiae

El pigmento se localiza, en GBS, en la membrana celular , ^{[ 3 ]} donde podría desempeñar un papel en la estabilización de la membrana, similar al papel de los carotenos en otras membranas bacterianas. ^{[ 11 ]}

Además de S. agalactiae, se ha informado de la presencia de granadaeno y los genes cyl en Acidipropionibacterium spp. pigmentados (antes Propionibacterium ) como A. jensenii , A. thoenii y A. virtanenii , ^{[ 12 ]} donde puede causar defectos como manchas rojas en algunos quesos. ^{[ 13 ]} Probablemente el granadaeno también esté presente en otras especies relacionadas como Pseudopropionibacterium rubrum . ^{[ 8 ] [ 13 ] [ 14 ]} El granadaeno también es producido por cepas del grupo Lactocococcus garvieae/petaury/formosensis donde también está presente el clúster cyl . ^{[ 15 ]}

Los genes cyl se clonaron en Lactococcus lactis (una bacteria Gram positiva no hemolítica y no pigmentada) y la expresión del operón cyl de GBS confirió hemólisis, pigmentación y citotoxicidad a Lactococcus lactis . Esto demuestra que la expresión de los genes del operón cyl es suficiente para la producción de granadaeno en un huésped heterólogo. ^{[ 16 ]}

La actividad hemolítica del granadaeno está fuertemente ligada a la longitud de su cadena poliénica. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Se ha propuesto que la granadaeno es, de hecho, la hemolisina de S. agalactiae . La hemolisina de GBS es una citolisina de amplio espectro capaz de destruir muchas células eucariotas , incluidas las plaquetas. Por ello, la granadaeno se considera un factor de virulencia importante para GBS. ^{[ 8 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

Sin embargo, entre el 1 y el 5 % de las cepas de GBS no son hemolíticas y no producen pigmento. ^{[ 8 ]} Estas cepas de GBS no hemolíticas y no pigmentadas (que carecen de pigmento y hemolisina) se consideran menos virulentas por ello. ^{[ 19 ] [ 21 ] [ 26 ] [ 27 ]}