Familia de enterotoxinas termolábiles

En biología molecular, la familia de enterotoxinas termolábiles incluye la enterotoxina termolábil de Escherichia coli (Elt o LT) y la toxina del cólera (Ctx) secretada por Vibrio cholerae .

Se llama así porque se inactiva a altas temperaturas. ^{[ 1 ]}

Las subunidades A son transportadas al interior por las subunidades B pentaméricas. Posteriormente, actúa elevando los niveles de AMPc mediante la ADP-ribosilación de la subunidad alfa de una proteína Gs, lo que conduce a la activación constitutiva de la adenilato ciclasa . Los niveles elevados de AMPc estimulan la activación del canal CFTR, lo que a su vez estimula la secreción de iones cloruro y agua desde el enterocito hacia la luz intestinal . Este desequilibrio iónico provoca diarrea acuosa .

Además de sus efectos sobre la secreción de cloruro, que implican los mismos pasos que los efectos de la toxina del cólera, Elt se une a sustratos adicionales: lipopolisacárido en la superficie de las células de E. coli y antígenos sanguíneos de tipo A. ^{[ 2 ]} Los estudios han demostrado que estas interacciones pueden influir en cómo la toxina se asocia con la superficie bacteriana y con qué eficacia se administra a las células huésped, aunque su contribución puede variar según la cepa y el contexto. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Estas toxinas consisten en una estructura multimérica AB5 , en la que un pentámero de cadenas B tiene una función de unión a la membrana y una cadena A es necesaria para la actividad enzimática . ^{[ 6 ]} Las subunidades B están dispuestas como un pentámero en forma de rosquilla, y cada subunidad participa en aproximadamente 30 enlaces de hidrógeno y 6 puentes salinos con sus dos vecinas. ^{[ 6 ]}

La subunidad A tiene una estructura secundaria menos definida . Interactúa predominantemente con el pentámero a través del fragmento A2 C-terminal, que atraviesa el poro central cargado de las subunidades B. Un posible residuo catalítico en el fragmento A1 (Glu112) se encuentra cerca de una región hidrofóbica que agrupa dos bucles. Se cree que esta región podría ser importante para la catálisis y la translocación de membrana. ^{[ 6 ]}

La disposición estructural de las enterotoxinas termolábiles de tipo I y tipo II de E. coli es muy similar, aunque son antigénicamente distintas. ^{[ 7 ]}

La toxina del cólera es transportada por el bacteriófago CTXφ y puede aislarse de plásmidos . La toxina LT de E. coli (elt) se asocia de manera similar con elementos móviles, en este caso plásmidos Ent que pueden transportar LT, ST o ambos. Las secuencias de inserción parciales (IS) que flanquean los genes elt proporcionan capacidades de transmisión adicionales mediante recombinación homóloga en sus repeticiones invertidas. ^{[ 8 ]} También se ha descrito la conversión inducida por el fago Οβ en E. coli . ^{[ 9 ]}

Las subunidades B de las toxinas de esta familia son relativamente inofensivas por sí solas. CtxB se usa habitualmente como marcador neuronal . ^{[ 10 ]} Se ha investigado Elt-IB como adyuvante en vacunas transdérmicas. ^{[ 11 ] [ 1 ]}

• UniProtKB: Ctx P01555 P01556 , Elt-I P06717 P32890 , Elt-IIa P13810 P13812 , Elt-IIb P43528 P43529